ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 39 Вопрос 8 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Укажите коэффициент перед формулой восстановителя в уравнении окислительно-восстановительной реакции, схема которой

NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

N⁻³H₃⁺¹ + O₂⁰ → N₂⁰ + H₂⁺¹O⁻²

O₂⁰ + 4ē → 2O⁻² | ×3 | ок-ль
2N⁻³ — 6ē → N₂⁰ | ×2 | вос-ль

3O₂⁰ + 4N⁻³ → 6O⁻² + 2N₂⁰

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

Коэффициент, стоящий перед формулой восстановителя, составляет 4.

Нужно найти, какое вещество является восстановителем, а затем понять, какой коэффициент перед ним получается после уравнивания реакции методом электронного баланса.

1. Определяем, кто восстановитель
В NH₃ азот имеет степень окисления −3, а в N₂ степень окисления 0.
Получается изменение: −3 → 0, степень окисления увеличивается, значит азот окисляется, то есть NH₃ отдаёт электроны. Вещество, которое отдаёт электроны, является восстановителем. Следовательно, восстановитель — NH₃.

Кислород в O₂ имеет 0, а в воде H₂O кислород −2: 0 → −2, степень окисления уменьшается, значит кислород восстанавливается и принимает электроны, поэтому O₂ — окислитель.

2. Записываем электронные превращения
Кислород: из O₂ получается 2O⁻². Переход 0 → −2 для двух атомов кислорода означает принятие 4 электронов:
O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻²

Азот: из двух атомов азота со степенью −3 образуется N₂ со степенью 0. Каждый атом азота отдаёт 3 электрона, два атома отдают 6 электронов:
2N⁻³ − 6e⁻ → N₂⁰

3. Уравниваем число электронов
В первой записи участвует 4e⁻, во второй 6e⁻. Чтобы электроны сократились, приводим к общему числу 12:
первую строку умножаем на 3: 3O₂⁰ + 12e⁻ → 6O⁻²
вторую строку умножаем на 2: 4N⁻³ − 12e⁻ → 2N₂⁰

Складываем:
3O₂⁰ + 4N⁻³ → 6O⁻² + 2N₂⁰

4. Возвращаемся к молекулам NH₃ и H₂O
Число 4 перед N⁻³ означает, что нужно 4 атома азота в исходных веществах. Один атом азота находится в одной молекуле NH₃, значит требуется 4 молекулы NH₃. Поэтому коэффициент перед NH₃ равен 4.

Дальше уравниваем водород: в 4NH₃ содержится 12 атомов H, значит справа должно быть 6H₂O (там 12 H). По кислороду: слева 3O₂ даёт 6 O, справа 6H₂O содержит 6 O — всё совпадает.

Получаем уравнение:
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

Итак, восстановитель — NH₃, коэффициент перед его формулой равен 4.