Question

Уравнять ОВР методом электронного баланса: C + HNO3 →NO2 + CO2 + H2O

Answer 1

C(0) - 4e = C(+4) 
N(+5) + e = N(+4) | * 4 
C +4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O 

Answer 2

Уравнивание химических уравнений методом электронного баланса предполагает выравнивание числа электронов в реакциях окисления и восстановления. Для начала определим окислительно-восстановительные полуреакции (ОВР).

Уравнение реакции: \[C + HNO_3 \rightarrow NO_2 + CO_2 + H_2O\]

1. Определение окислительно-восстановительных полуреакций:

a. Углерод (C) встречается в двух степенях окисления: 0 в метане (CH₄) и +4 в \(CO_2\).

b. Азот (N) в \(HNO_3\) имеет степень окисления +5, в \(NO_2\) — +4.

Теперь выражаем окислительно-восстановительные полуреакции:

a. Окисление углерода (C): \[C \rightarrow CO_2\]

b. Восстановление азота (N): \[HNO_3 \rightarrow NO_2\]

2. Балансировка числа атомов в каждой полуреакции:

a. Окисление углерода: \[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

b. Восстановление азота: \[HNO_3 + e^- \rightarrow NO_2\]

Теперь выровняем количество атомов в каждой полуреакции:

a. Окисление углерода: \[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

b. Восстановление азота: \[4HNO_3 + 5e^- \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O\]

3. Выравнивание числа электронов:

Число электронов во второй полуреакции нужно умножить на 5, чтобы сравнять с числом атомов кислорода в первой полуреакции. Таким образом, получаем:

a. Окисление углерода: \[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

b. Восстановление азота: \[4HNO_3 + 5e^- \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O\]

Теперь число электронов сбалансировано.

4. Сложение полуреакций:

Сложим обе полуреакции, убедившись, что количество электронов сокращается:

\[C + O_2 + 4HNO_3 + 5e^- \rightarrow CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O\]

5. Упрощение уравнения:

Упростим уравнение, убрав избыточные вещества: \[C + 4HNO_3 \rightarrow CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O\]

Таким образом, уравнение с учетом электронного баланса будет: \[C + 4HNO_3 \rightarrow CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O\]