Question

Написать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты в реакциях: 1. Марганца с концентрированной и разбавленной азотной кислотами 2. Цинка с концентрированной и разбавленной серной кислотами 3. Цинка с концентрированной и разбавленной азотной кислотами. ​

Answer 1

Какие химические реакции относятся к окислительно-восстановительным, вы узнали, изучая главу IX; тогда же вы научились составлять уравнения этих реакций методом электронного баланса. В этой главе вы познакомитесь с особенностями протекания ОВР в водных растворах и со специфическим для таких реакций методом составления их уравнений.
Особенностью ОВР в растворах (в частности, в водных) является возможность участия в этих реакциях растворителя (воды), а также продуктов автопротолиза растворителя (в случае воды – ионов оксония и гидроксид-ионов). В случае водных растворов это приводит к возможности протекания между одними и теми же исходными веществами разных реакций в разных средах: кислотной, нейтральной или щелочной. Так, между KMnO4 и KNO2 в растворе в зависимости от реакции среды могут протекать следующие химические реакции:

2MnO4plus.gif (63 bytes) + 5NO2 + 6H3Oplus.gif (63 bytes) = 2Mn + 5NO3 + 9H2O (кислотная среда);
2MnO4 + 3NO2 + H2O = 2MnO2 + 3NO3 + 2OH (нейтральная среда);
2MnO4 + NO2 + 2OH = 2MnO4 + NO3 + H2O (щелочная среда).

Если известны все исходные вещества и продукты реакции, то, составляя уравнения таких реакций, можно пользоваться методом электронного баланса. Если же участники реакции не очевидны, то удобнее использовать метод электронно-ионного баланса (другое название – метод полуреакций). Использование этого (более сложного) метода оправдано еще и тем, что коэффициенты в уравнениях ОВР, протекающих в растворах, бывают довольно большими,(известна, например, реакция между тремя неорганическими веществами, сумма коэффициентов в уравнении которой равна 8600) и их подбор методом электронного баланса оказывается очень трудоемким.

Answer 2

1. Марганец с концентрированной азотной кислотой: Уравнение реакции: Mn + 10HNO3 → Mn(NO3)2 + N2O + 5H2O

2. Марганец с разбавленной азотной кислотой: Уравнение реакции: Mn + 4HNO3 → Mn(NO3)2 + 2H2O + NO

3. Цинк с концентрированной серной кислотой: Уравнение реакции: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

4. Цинк с разбавленной серной кислотой: Уравнение реакции: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

5. Цинк с концентрированной азотной кислотой: Уравнение реакции: 3Zn + 10HNO3 → 3Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

6. Цинк с разбавленной азотной кислотой: Уравнение реакции: Zn + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2↑