Pb + HNO3 → Pb(NO3)2 + NO + H2O; Написать окислительно-восстановительную реакцию

Окислительно-восстановительная реакция: Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Реакция свинца с азотной кислотой является окислительно-восстановительной реакцией. В этой реакции азотная кислота (HNO3) выступает как окислитель, а свинец (Pb) — как восстановитель.

Для начала давайте запишем уравнение реакции в ионном виде, учитывая, что свинец окисляется, а азот в азотной кислоте восстанавливается. Основная сложность состоит в том, что азотная кислота может образовывать разные продукты в зависимости от условий (концентрация кислоты, температура, концентрация металла):

[ \text{Pb} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Pb(NO}_3)_2 + 2 \text{NO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]

Теперь рассмотрим изменения степеней окисления элементов:

1. Свинец (Pb) переходит из степени окисления 0 в степень окисления +2: [ \text{Pb}^0 \rightarrow \text{Pb}^{2+} + 2e^- ]

2. Азот в азотной кислоте переходит из степени окисления +5 в степень окисления +4: [ \text{N}^{+5} + 1e^- \rightarrow \text{N}^{+4} ]

Общее уравнение реакции окисления свинца и восстановления азота выглядит следующим образом: [ \text{Pb} + 2 \text{N}^{+5} + 2e^- \rightarrow \text{Pb}^{2+} + 2 \text{N}^{+4} ]

Для того чтобы уравнять количество электронов, участвующих в окислении и восстановлении, нужно умножить уравнение окисления свинца на 2, так как каждая молекула азотной кислоты передаёт один электрон, а свинец принимает два электрона: [ \text{Pb}^0 + 2\text{N}^{+5} + 2e^- \rightarrow \text{Pb}^{2+} + 2 \text{N}^{+4} ]

Конечное уравнение окислительно-восстановительной реакции, учитывая стехиометрию веществ, будет выглядеть следующим образом: [ \text{3Pb} + 8 \text{HNO}_3 \rightarrow 3 \text{Pb(NO}_3)_2 + 2 \text{NO} + 4 \text{H}_2\text{O} ]

Здесь 3 атома свинца окисляются до иона свинца(II), а 2 молекулы азота восстанавливаются до молекул оксида азота(II).

Окислительно-восстановительная реакция – это химическая реакция, в которой одно вещество окисляется (теряет электроны) а другое восстанавливается (получает электроны). В данном случае реакция между свинцом (Pb) и азотной кислотой (HNO3) является окислительно-восстановительной.

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

В данной реакции свинец (Pb) окисляется из нулевого состояния в соединение Pb(NO3)2 с валентностью +2, а азотная кислота (HNO3) восстанавливается до NO2 и NO с изменением степени окисления азота. Таким образом, в данной реакции происходит окисление свинца и восстановление азотной кислоты, что является характеристикой окислительно-восстановительной реакции.