Номер 7, страница 268 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

а) $NH_3 + O_2 \rightarrow NO + H_2O$

Решение:

1. Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$N^{-3}H_3^{+1} + O_2^0 \rightarrow N^{+2}O^{-2} + H_2^{+1}O^{-2}$

2. Составим полуреакции для элементов, изменивших степень окисления (азот и кислород), и найдем коэффициенты для баланса электронов.

Азот отдает электроны (окисляется), а кислород принимает электроны (восстанавливается).

$ \begin{array}{c|c} N^{-3} - 5e^- \rightarrow N^{+2} & 4 \\ O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} & 5 \end{array} $

Наименьшее общее кратное для 5 и 4 равно 20. Поэтому первую полуреакцию умножаем на 4, а вторую на 5.

3. Подставим полученные коэффициенты в уравнение реакции:

$4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + H_2O$

Теперь уравняем количество атомов водорода. Слева $4 \cdot 3 = 12$ атомов H, значит, справа перед $H_2O$ нужно поставить коэффициент 6 ($6 \cdot 2 = 12$).

$4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O$

4. Проверим баланс атомов кислорода. Слева $5 \cdot 2 = 10$ атомов O. Справа $4 \cdot 1 + 6 \cdot 1 = 10$ атомов O. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O$

б) $Al + I_2 \rightarrow AlI_3$

Решение:

1. Определим степени окисления элементов:

$Al^0 + I_2^0 \rightarrow Al^{+3}I_3^{-1}$

2. Составим электронный баланс. Алюминий окисляется, йод восстанавливается.

$ \begin{array}{c|c} Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} & 2 \\ I_2^0 + 2e^- \rightarrow 2I^{-1} & 3 \end{array} $

Наименьшее общее кратное для 3 и 2 равно 6. Умножаем первую полуреакцию на 2, вторую на 3.

3. Подставим коэффициенты в уравнение. Перед $Al$ ставим 2, перед $I_2$ ставим 3.

$2Al + 3I_2 \rightarrow AlI_3$

Теперь уравняем продукты. Слева 2 атома Al, значит, перед $AlI_3$ ставим коэффициент 2.

$2Al + 3I_2 \rightarrow 2AlI_3$

4. Проверим баланс атомов йода. Слева $3 \cdot 2 = 6$ атомов I. Справа $2 \cdot 3 = 6$ атомов I. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Al + 3I_2 \rightarrow 2AlI_3$

в) $HNO_3 + P + H_2O \rightarrow H_3PO_4 + NO$

Решение:

1. Определим степени окисления элементов:

$H^{+1}N^{+5}O_3^{-2} + P^0 + H_2^{+1}O^{-2} \rightarrow H_3^{+1}P^{+5}O_4^{-2} + N^{+2}O^{-2}$

2. Составим электронный баланс. Фосфор окисляется, азот восстанавливается.

$ \begin{array}{c|c} P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5} & 3 \\ N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} & 5 \end{array} $

Наименьшее общее кратное для 5 и 3 равно 15. Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 5.

3. Подставим коэффициенты. Перед $P$ и $H_3PO_4$ ставим 3. Перед $HNO_3$ и $NO$ ставим 5.

$5HNO_3 + 3P + H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO$

Теперь уравняем водород и кислород. Справа атомов водорода $3 \cdot 3 = 9$. Слева в $5HNO_3$ есть 5 атомов H, значит, из $H_2O$ нужно еще $9 - 5 = 4$ атома H. Для этого берем 2 молекулы $H_2O$.

$5HNO_3 + 3P + 2H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO$

4. Проверим баланс атомов кислорода. Слева $5 \cdot 3 + 2 \cdot 1 = 15 + 2 = 17$ атомов O. Справа $3 \cdot 4 + 5 \cdot 1 = 12 + 5 = 17$ атомов O. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $5HNO_3 + 3P + 2H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO$

г) $HCl + KMnO_4 \rightarrow Cl_2 + KCl + MnCl_2 + H_2O$

Решение:

1. Определим степени окисления элементов:

$H^{+1}Cl^{-1} + K^{+1}Mn^{+7}O_4^{-2} \rightarrow Cl_2^0 + K^{+1}Cl^{-1} + Mn^{+2}Cl_2^{-1} + H_2^{+1}O^{-2}$

2. Составим электронный баланс. Хлор окисляется (из $Cl^{-1}$ в $Cl_2^0$), марганец восстанавливается.

$ \begin{array}{c|c} 2Cl^{-1} - 2e^- \rightarrow Cl_2^0 & 5 \\ Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2} & 2 \end{array} $

Наименьшее общее кратное для 2 и 5 равно 10. Умножаем первую полуреакцию на 5, вторую на 2.

3. Подставим коэффициенты. Перед $KMnO_4$ и $MnCl_2$ ставим 2. Перед $Cl_2$ ставим 5.

$HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5Cl_2 + KCl + 2MnCl_2 + H_2O$

Уравняем калий. Слева 2 атома K, значит, перед $KCl$ ставим 2.

$HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5Cl_2 + 2KCl + 2MnCl_2 + H_2O$

Теперь посчитаем общее число атомов хлора справа: $5 \cdot 2$ в $Cl_2$, $2 \cdot 1$ в $KCl$ и $2 \cdot 2$ в $MnCl_2$. Итого: $10 + 2 + 4 = 16$. Значит, перед $HCl$ слева ставим 16.

$16HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5Cl_2 + 2KCl + 2MnCl_2 + H_2O$

Уравняем водород. Слева 16 атомов H. Справа перед $H_2O$ ставим 8 ($8 \cdot 2 = 16$).

$16HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5Cl_2 + 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O$

4. Проверим баланс атомов кислорода. Слева $2 \cdot 4 = 8$ атомов O. Справа $8 \cdot 1 = 8$ атомов O. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $16HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5Cl_2 + 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O$