Номер 2, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 18. Азотная кислота и её соли. Глава 1. Неметаллы - номер 2, страница 88.

Условие.

2. Марганец реагирует с концентрированной и разбавленной азотной кислотой аналогично меди. Напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

В условии задачи указано, что марганец (Mn) реагирует с концентрированной и разбавленной азотной кислотой ($HNO_3$) аналогично меди (Cu). Это означает, что продукты реакции будут зависеть от концентрации кислоты. Азотная кислота является сильным окислителем и окисляет марганец до его наиболее устойчивой в кислой среде степени окисления +2. Таким образом, в обоих случаях образуется соль — нитрат марганца(II), $Mn(NO_3)_2$. Продукты восстановления азота будут различными.

Реакция с концентрированной азотной кислотой

По аналогии с медью, при реакции марганца с концентрированной азотной кислотой, кислота восстанавливается до оксида азота(IV) ($NO_2$).

Составим уравнение реакции, используя метод электронного баланса. Марганец является восстановителем (окисляется), а азот в азотной кислоте — окислителем (восстанавливается).

$Mn^0 - 2e^- \rightarrow Mn^{+2}$ | 1
$N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4}$ | 2

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, коэффициенты из электронного баланса расставляются в уравнении реакции. Получаем, что на 1 атом марганца приходится 2 атома азота, изменивших степень окисления.

Полное уравнение реакции, с учётом нитрат-ионов, пошедших на образование соли, выглядит так:

$Mn + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Mn(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: $Mn + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Mn(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

Реакция с разбавленной азотной кислотой

По аналогии с медью, при реакции с разбавленной азотной кислотой, она восстанавливается до оксида азота(II) ($NO$).

Составим уравнение реакции методом электронного баланса:

$Mn^0 - 2e^- \rightarrow Mn^{+2}$ | 3
$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$ | 2

Наименьшее общее кратное для электронов (2 и 3) равно 6. Умножаем первую полуреакцию на 3, а вторую — на 2. Таким образом, на 3 атома марганца приходится 2 атома азота, изменивших степень окисления.

Полное уравнение реакции, с учётом нитрат-ионов, пошедших на образование соли, выглядит так:

$3Mn + 8HNO_3(разб.) \rightarrow 3Mn(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$

Ответ: $3Mn + 8HNO_3(разб.) \rightarrow 3Mn(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$