Используя метод электронного баланса,составьте уравнение реакций Са+HNO3=Ca(NO3)2+NH4NO3+H20 определите...

Для составления уравнения реакции с использованием метода электронного баланса сначала определим окислитель и восстановитель.

Сначала выражаем уравнение реакции в ионной форме: Ca + 2H+ + 2NO3- = Ca2+ + 2NO3- + NH4+ + NO3- + H2O

Затем приводим его к уравнению реакции в молекулярной форме: Ca + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

Теперь определим окислитель и восстановитель: В данной реакции кальций (Ca) окисляется с состояния 0 до +2, т.е. он теряет 2 электрона (Ca -> Ca2+ + 2e-). Это значит, что кальций является восстановителем. Азотная кислота (HNO3) в данной реакции восстанавливается с состояния +5 до +2, т.е. она получает 3 электрона (HNO3 + 3e- -> NO3- + H+). Это значит, что азотная кислота является окислителем.

Таким образом, в данной реакции кальций (Ca) является восстановителем, а азотная кислота (HNO3) - окислителем.

Для составления уравнения реакции с использованием метода электронного баланса, необходимо сначала определить степень окисления всех элементов в реагентах и продуктах, а затем использовать эти данные для нахождения окислителя и восстановителя.

1. Записываем исходное уравнение реакции: [ \text{Ca} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]

2. Определяем степени окисления всех элементов:

   • Ca в элементарной форме имеет степень окисления 0.
   • В HNO₃:
     • H имеет степень окисления +1.
     • N в HNO₃ имеет степень окисления +5 (поскольку O имеет -2, и общая сумма степеней окисления в молекуле должна быть равна 0).
   • В Ca(NO₃)₂:
     • Ca имеет степень окисления +2.
     • N в NO₃⁻ имеет степень окисления +5.
   • В NH₄NO₃:
     • В NH₄⁺: H имеет +1, следовательно, N имеет -3 (чтобы сумма степеней окисления равнялась +1).
     • В NO₃⁻: N имеет +5.
   • В H₂O:
     • H имеет +1.
     • O имеет -2.

3. Определяем окислитель и восстановитель:

   • Ca в реакции окисляется: 0 → +2, теряя 2 электрона.
   • N в HNO₃ восстанавливается: +5 → -3, принимая 8 электронов.

4. Составляем полуреакции окисления и восстановления:

   • Окисление кальция (Ca): [ \text{Ca} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2e^- ]
   • Восстановление азота (N) в HNO₃: [ \text{N}^{+5} + 8e^- \rightarrow \text{N}^{-3} ]

5. Уравниваем электронный баланс:

   • Для уравновешивания числа переданных и принятых электронов, умножаем полуреакцию окисления на 4: [ 4\text{Ca} \rightarrow 4\text{Ca}^{2+} + 8e^- ]
   • Полуреакция восстановления: [ \text{N}^{+5} + 8e^- \rightarrow \text{N}^{-3} ]

6. Записываем уравнение с учётом стехиометрических коэффициентов: [ 4\text{Ca} + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + 3\text{H}_2\text{O} ]

7. Проверяем баланс атомов:

   • Ca: 4 атома слева и 4 атома справа.
   • N: 10 атомов слева (10 в HNO₃) и 10 атомов справа (8 в 4Ca(NO₃)₂ и 2 в NH₄NO₃).
   • O: 30 атомов слева (30 в HNO₃) и 30 атомов справа (24 в 4Ca(NO₃)₂, 3 в NH₄NO₃ и 3 в 3H₂O).
   • H: 10 атомов слева (10 в HNO₃) и 10 атомов справа (4 в NH₄NO₃ и 6 в 3H₂O).

Итак, уравнение реакции с учётом электронного баланса: [ 4\text{Ca} + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + 3\text{H}_2\text{O} ]

Окислитель: азот в HNO₃ (степень окисления +5). Восстановитель: кальций (степень окисления 0).