Номер 8, страница 365 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 50. Щелочные металлы - номер 8, страница 365.

Условие.

8. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

$Li + HNO_3 \longrightarrow \ldots + NO + \ldots$

Определите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

1. Это окислительно-восстановительная реакция. Чтобы составить уравнение, нужно определить все продукты. Металл литий ($\text{Li}$) реагирует с азотной кислотой ($HNO_3$). В результате литий окисляется до нитрата лития ($LiNO_3$), а азотная кислота восстанавливается. Согласно условию, одним из продуктов восстановления является оксид азота(II) ($\text{NO}$). Также в реакции образуется вода ($H_2O$).
Запишем схему реакции:
$Li + HNO_3 \rightarrow LiNO_3 + NO + H_2O$

2. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:
$\overset{0}{Li} + H\overset{+5}{N}O_3 \rightarrow \overset{+1}{Li}\overset{+5}{N}O_3 + \overset{+2}{N}O + H_2O$
Изменяют степень окисления:
Литий ($\text{Li}$) с 0 до +1 (окисляется).
Азот ($\text{N}$) с +5 до +2 (восстанавливается).

3. Составим электронный баланс. Литий отдает один электрон, а атом азота принимает три электрона.
$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^{+1}$ | 3 | окисление, восстановитель
$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$ | 1 | восстановление, окислитель
Чтобы число отданных и принятых электронов было равным, находим наименьшее общее кратное (3) и ставим коэффициенты-множители (3 и 1).

4. Вещество, отдающее электроны ($\text{Li}$), является восстановителем. Вещество, принимающее электроны ($HNO_3$ за счет атома азота в степени окисления +5), является окислителем.

5. Расставим коэффициенты из электронного баланса в уравнении реакции. Коэффициент 3 ставим перед веществами, содержащими литий ($\text{Li}$ и $LiNO_3$). Коэффициент 1 ставим перед веществами, содержащими азот, изменивший степень окисления ($\text{NO}$).
$3Li + HNO_3 \rightarrow 3LiNO_3 + 1NO + H_2O$

6. Уравняем остальные атомы.
Справа общее число атомов азота: 3 (в $3LiNO_3$) + 1 (в $\text{NO}$) = 4 атома. Следовательно, слева перед $HNO_3$ нужно поставить коэффициент 4.
$3Li + 4HNO_3 \rightarrow 3LiNO_3 + NO + H_2O$
Теперь слева 4 атома водорода. Чтобы уравнять их, справа перед $H_2O$ ставим коэффициент 2.
$3Li + 4HNO_3 \rightarrow 3LiNO_3 + NO + 2H_2O$

7. Выполним проверку по атомам кислорода.
Слева: $4 \cdot 3 = 12$ атомов кислорода.
Справа: $3 \cdot 3 + 1 + 2 \cdot 1 = 9 + 1 + 2 = 12$ атомов кислорода.
Число атомов всех элементов сбалансировано. Уравнение составлено верно.

Ответ: Уравнение реакции: $3Li + 4HNO_3 \rightarrow 3LiNO_3 + NO + 2H_2O$. Восстановитель - $\text{Li}$ (литий). Окислитель - $HNO_3$ (азотная кислота, за счет $N^{+5}$).