Pb(NO3)2=PbO+NO2+O2 Окислительно-восстановительный баланс. Распишите подробно. Спасибо.

Для анализа окислительно-восстановительного баланса в реакции разложения свинцового нитрата Pb(NO3)2 на оксид свинца PbO, диоксид азота NO2 и кислород O2, начнем с записи уравнения реакции:

[ \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow \text{PbO} + \text{NO}_2 + \text{O}_2 ]

Теперь определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

• В Pb(NO3)2: Pb имеет степень окисления +2 (Pb^2+), азот в NO3^- имеет степень окисления +5.
• В PbO: Pb имеет степень окисления +2, кислород имеет степень окисления -2.
• В NO2: азот имеет степень окисления +4, кислород имеет степень окисления -2.
• В O2: кислород имеет степень окисления 0.

Теперь взглянем на изменения степеней окисления:

• Свинец (Pb) остается с степенью окисления +2 в обоих соединениях (Pb(NO3)2 и PbO), поэтому он не участвует в окислительно-восстановительных процессах.
• Азот (N) переходит из степени окисления +5 в NO3^- до +4 в NO2. Это означает, что азот восстанавливается (понижение степени окисления), то есть получает электроны.
• Кислород (O) в NO3^- и в PbO имеет степень окисления -2, но в O2 его степень окисления становится 0, что указывает на его окисление (увеличение степени окисления).

Теперь составим и уравновесим уравнение реакции, учитывая изменения степеней окисления и сохранение массы и зарядов:

1. Сбалансируем атомы свинца: [ \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow \text{PbO} ]
2. Сбалансируем атомы азота (из 2 молекул Pb(NO3)2 получаем 4 NO2): [ \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow 2 \text{NO}_2 ]
3. Сбалансируем атомы кислорода:
   • В левой части у нас 6 атомов кислорода на каждую молекулу Pb(NO3)2.
   • В правой части у нас 1 атом кислорода в PbO, 4 атома в 2 молекулах NO2 и 2 атома в O2.
   • Для уравновешивания кислорода добавим O2 в правую часть уравнения.

Итак, уравнение будет выглядеть так: [ 2 \text{Pb(NO}_3)_2 \rightarrow 2 \text{PbO} + 4 \text{NO}_2 + \text{O}_2 ]

Это уравнение теперь уравновешено с точки зрения массы каждого элемента и сохранения общего числа атомов.

В данном уравнении реакции происходит окисление и восстановление.

Pb(NO3)2 - соединение свинца в +2 валентности, окисление до PbO - соединение свинца в +2 валентности. NO3 в этом случае выступает в качестве окислителя.

NO3 в данном случае восстанавливается до NO2 и O2. NO3 в этом случае выступает в качестве восстановителя.

Следовательно, в данной реакции происходит одновременное окисление и восстановление, что является характеристикой окислительно-восстановительного баланса.

Уравнение реакции Pb(NO3)2 = PbO + NO2 + O2 представляет собой окислительно-восстановительную реакцию, где ионы свинца (II) окисляются до оксида свинца (II), а нитратные ионы восстанавливаются до оксида азота (IV) и молекулярного кислорода.

Чтобы рассмотреть окислительно-восстановительный баланс, нужно рассмотреть изменение степени окисления для каждого элемента в реакции:

1. Свинец (Pb): В Pb(NO3)2 степень окисления +2 В PbO степень окисления +2 Поэтому свинец не меняет свою степень окисления и не участвует в окислительно-восстановительном балансе.

2. Кислород (O): В Pb(NO3)2 степень окисления -2 (у нитратных ионов) В PbO степень окисления -2 В NO2 степень окисления +4 В O2 степень окисления 0 Таким образом, кислород окисляется от -2 до 0 при образовании молекулярного кислорода.

3. Азот (N): В Pb(NO3)2 степень окисления +5 (у нитратных ионов) В NO2 степень окисления +4 В O2 степень окисления 0 Поэтому азот в нитратных ионах восстанавливается от +5 до +4 при образовании оксида азота (IV).

Таким образом, в данной реакции происходит окисление кислорода и восстановление азота. Окислительно-восстановительный баланс показывает, какие элементы окисляются, а какие восстанавливаются в процессе химической реакции.