Для решения задач на расстановку коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса необходимо определить степени окисления элементов, участвующих в реакции, и выяснить, какие из них изменяются. Затем составляется баланс электронов, где число отданных и принятых электронов должно быть равным. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
A) NO + O2 = NO2
Определим степени окисления:
- В NO: N = +2
- В O2: O = 0
- В NO2: N = +4, O = -2
Определяем изменения степени окисления:
- N: +2 → +4 (повышение на 2)
- O: 0 → -2 (понижение на 2)
Составляем электронный баланс:
- N: 1 атом N отдает 2 электрона.
- O: 1 молекула O2 принимает 4 электрона (2 атома O принимают по 2 электрона каждый).
Балансируем:
- Чтобы уравнять число электронов, отданных и принятых, необходимо 2 молекулы NO на 1 молекулу O2.
Уравнение с коэффициентами:
Б) Cl2 + H2O = HClO + HCl
Определим степени окисления:
- В Cl2: Cl = 0
- В HClO: Cl = +1
- В HCl: Cl = -1
Определяем изменения степени окисления:
- Cl: 0 → +1 (повышение на 1)
- Cl: 0 → -1 (понижение на 1)
Составляем электронный баланс:
- Окисление: 1 атом Cl отдает 1 электрон.
- Восстановление: 1 атом Cl принимает 1 электрон.
Балансируем:
- Для одной молекулы Cl2 это уравнение уже сбалансировано.
Уравнение с коэффициентами:
В) KClO3 + S = KCl + SO2
Определим степени окисления:
- В KClO3: Cl = +5
- В S: S = 0
- В KCl: Cl = -1
- В SO2: S = +4
Определяем изменения степени окисления:
- Cl: +5 → -1 (понижение на 6)
- S: 0 → +4 (повышение на 4)
Составляем электронный баланс:
- Восстановление: 1 атом Cl принимает 6 электронов.
- Окисление: 1 атом S отдает 4 электрона.
Балансируем:
- Уравновешиваем число электронов: 2 атома S отдают 8 электронов, 4 атома Cl принимают 24 электрона.
Уравнение с коэффициентами:
- 2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO2
Г) CrO3 + H2S + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + S + H2O
Определим степени окисления:
- В CrO3: Cr = +6
- В H2S: S = -2
- В Cr2(SO4)3: Cr = +3
- В S: S = 0
Определяем изменения степени окисления:
- Cr: +6 → +3 (понижение на 3)
- S: -2 → 0 (повышение на 2)
Составляем электронный баланс:
- Cr: 1 атом Cr принимает 3 электрона.
- S: 1 атом S отдает 2 электрона.
Балансируем:
- Уравновешиваем число электронов: 2 атома Cr принимают 6 электронов, 3 атома S отдают 6 электронов.
Уравнение с коэффициентами:
- 2CrO3 + 3H2S + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3S + 6H2O
Таким образом, коэффициенты в уравнениях расставлены согласно методу электронного баланса.