HNO2=HNO3+NO+H2O конмутация Найдите электронный баланс Этот пример относится к конмутации

В данном уравнении реакции происходит конмутация (или внутреннее окисление-восстановление) нитритной кислоты ( \text{HNO}_2 ). Это означает, что атомы азота в одном и том же соединении изменяют свою степень окисления, переходя в разные конечные продукты: азотную кислоту ( \text{HNO}_3 ), оксид азота ( \text{NO} ), и вода ( \text{H}_2\text{O} ).

Давайте определим изменения степеней окисления и составим электронный баланс:

1. Определяем степени окисления:

   • В ( \text{HNO}_2 ): азот имеет степень окисления ( +3 ).
   • В ( \text{HNO}_3 ): азот имеет степень окисления ( +5 ).
   • В ( \text{NO} ): азот имеет степень окисления ( +2 ).

2. Изменения степеней окисления:

   • Азот в ( \text{HNO}_2 ) окисляется до азота в ( \text{HNO}_3 ): [ +3 \rightarrow +5 \quad (\text{потеря 2 электронов}) ]

   • Азот в ( \text{HNO}_2 ) восстанавливается до азота в ( \text{NO} ): [ +3 \rightarrow +2 \quad (\text{приобретение 1 электрона}) ]

3. Электронный баланс:

   Чтобы сбалансировать изменения в окислительно-восстановительных процессах, мы должны учесть количество атомов азота, участвующих в реакции:

   • Пусть ( x ) — количество молекул ( \text{HNO}_2 ), которые окисляются до ( \text{HNO}_3 ).
   • Пусть ( y ) — количество молекул ( \text{HNO}_2 ), которые восстанавливаются до ( \text{NO} ).

   Уравнения для электронного баланса: [ 2x = y ]

   Это уравнение говорит нам, что на каждую молекулу ( \text{HNO}_2 ), окисляющуюся до ( \text{HNO}_3 ), приходится две молекулы ( \text{HNO}_2 ), восстанавливающиеся до ( \text{NO} ).

4. Составляем итоговое уравнение:

   Для уравнивания всей реакции, предполагаем, что из 3 молекул ( \text{HNO}_2 ) одна молекула окисляется, а две восстанавливаются:

   [ 3 \text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + 2 \text{NO} + \text{H}_2\text{O} ]

Таким образом, мы получили сбалансированное уравнение реакции с учетом электронного баланса для процесса конмутации.

Электронный баланс: HNO2 - 1, HNO3 - 1, NO - 1, H2O - 1.

Электронный баланс в данной конмутации можно найти, используя принцип сохранения заряда.

Сначала определим окисление и восстановление элементов. В данном случае азот окисляется из -3 в HNO2 до +5 в HNO3, азот в NO имеет окисление +2. Из этого следует, что азот в HNO2 восстанавливается, а азот в HNO3 и NO окисляется.

Теперь рассмотрим изменение в заряде. В HNO2 азот имеет заряд -3, в HNO3 +5, в NO +2, а водород и кислород не меняют своих зарядов.

Далее определяем количество переданных электронов. В HNO2 азот получает 8 электронов, в HNO3 отдает 6 электронов, а в NO отдает 2 электрона.

Таким образом, электронный баланс в этой конмутации будет следующим: 8 электронов (HNO2) = 6 электронов (HNO3) + 2 электрона (NO) + 2 электрона (H2O).

Таким образом, соблюдается закон сохранения заряда и электронный баланс в данной конмутации.