Номер 5, страница 17 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. С помощью метода электронного баланса запишите уравнение реакции, схема которой

$NH_3 + O_2 \to NO + \text{____}$

Решение

Чтобы уравнять химическую реакцию методом электронного баланса, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить полный состав продуктов реакции. При каталитическом окислении аммиака ($NH_3$) кислородом ($O_2$) образуются оксид азота(II) ($NO$) и вода ($H_2O$). Таким образом, полная схема реакции:

$NH_3 + O_2 \rightarrow NO + H_2O$

2. Расставить степени окисления для всех элементов в реагентах и продуктах.

$ \stackrel{-3}{N} \stackrel{+1}{H}_3 + \stackrel{0}{O}_2 \rightarrow \stackrel{+2}{N} \stackrel{-2}{O} + \stackrel{+1}{H}_2 \stackrel{-2}{O} $

3. Определить, какие элементы изменили свою степень окисления. В данной реакции это азот и кислород.

• Азот (N) повысил свою степень окисления с -3 до +2. Это процесс окисления. Вещество, содержащее этот элемент ($NH_3$), является восстановителем.
• Кислород (O) понизил свою степень окисления с 0 до -2. Это процесс восстановления. Вещество ($O_2$) является окислителем.

4. Составить электронные уравнения для процессов окисления и восстановления.

Процесс окисления (отдача электронов):

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

Процесс восстановления (принятие электронов):

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$

5. Найти наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных (5) и принятых (4) электронов, чтобы сбалансировать их. НОК(5, 4) = 20. Найти дополнительные множители для каждого процесса, разделив НОК на число электронов в полуреакции.

$N^{-3} - 5e^- \rightarrow N^{+2}$ | 4
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 5

6. Использовать полученные множители (4 и 5) в качестве стехиометрических коэффициентов в основном уравнении реакции. Коэффициент 4 ставится перед соединениями азота, а коэффициент 5 — перед кислородом.

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

7. Уравнять остальные элементы. В данном случае — водород. Слева в $4NH_3$ находится $4 \times 3 = 12$ атомов водорода. Чтобы получить 12 атомов водорода справа, нужно поставить коэффициент 6 перед $H_2O$ ($6 \times 2 = 12$).

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

8. Проверить баланс атомов кислорода. Слева в $5O_2$ находится $5 \times 2 = 10$ атомов кислорода. Справа в $4NO$ — 4 атома, и в $6H_2O$ — 6 атомов. Всего справа $4 + 6 = 10$ атомов кислорода. Баланс соблюден.

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