Вначале определим вещества, проходящие окисление и восстановление.
Окислитель: N в HNO3(aq) переходит из -3 (в соединении NO3-) в +4 (в соединении NO2).
Восстановитель: Cu в Cu(NO3)2(aq) переходит из +2 (в соединении Cu2+) в 0 (в соединении Cu).
Теперь поствим коэффициенты в уравнении реакции для сбалансированного окислительно-восстановительного процесса:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(s) + NO2(g) + H2O(l)
Сначала сбалансируем атомы, кроме кислорода и водорода:
На этом этапе у нас получилось несбалансированное уравнение, так как число атомов кислорода не совпадает. Чтобы это исправить, нужно добавить молекулю кислорода в левую часть уравнения:
Хорошо, я готов выступить в роли школьного учителя и помочь с этим вопросом.
Для распознавания фосфата кальция, фосфата калия и нитрата калия мы можем использовать их физические и химические свойства.
1. Фосфат кальция (Ca3(PO4)2) является белым порошком, не растворяется в воде, но растворяется в соляной кислоте (HCl). Поэтому, чтобы распознать фосфат кальция, мы можем добавить немного соляной кислоты к нему. Если образуется пена из пузырьков газа, то это будет указывать на присутствие фосфата кальция. Химическое уравнение для реакции:
Ca3(PO4)2 + 6HCl -> 3CaCl2 + 2H3PO4
2. Фосфат калия (K3PO4) также является белым порошком, но он растворяется в воде. Чтобы распознать фосфат калия, мы можем добавить немного воды к нему. Если он полностью растворится, то это будет указывать на присутствие фосфата калия. Химическое уравнение для реакции:
K3PO4 + 3H2O -> 3 KOH + H3PO4
3. Нитрат калия (KNO3) представляет собой белые кристаллы, хорошо растворяющиеся в воде. Чтобы распознать нитрат калия, мы можем добавить к нему несколько капель нитратного раствора серебра (AgNO3). Если образуется белый осадок серебряного нитрата (AgNO3), то это будет указывать на присутствие нитрата калия. Химическое уравнение для реакции:
2KNO3 + AgNO3 -> 2AgNO3 + K2NO3
Важно отметить, что при проведении этих реакций необходимо применить соответствующие меры безопасности, такие как использование защитных очков и химических перчаток.
1. Ионная реакция:
KNO3(aq) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO2(g) + N2(g)
Здесь мы видим, что ионы K+ и NO3- не меняются и остаются на месте. Переходят лишь ионы H+ из HNO3(aq) и ионы Cu2+ из Cu(NO3)2(aq).
2. Расщепление HNO3(aq):
HNO3(aq) → H+(aq) + NO3-(aq)
3. Окислительно-восстановительная реакция:
Вначале определим вещества, проходящие окисление и восстановление.
Окислитель: N в HNO3(aq) переходит из -3 (в соединении NO3-) в +4 (в соединении NO2).
Восстановитель: Cu в Cu(NO3)2(aq) переходит из +2 (в соединении Cu2+) в 0 (в соединении Cu).
Теперь поствим коэффициенты в уравнении реакции для сбалансированного окислительно-восстановительного процесса:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(s) + NO2(g) + H2O(l)
Сначала сбалансируем атомы, кроме кислорода и водорода:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(s) + 2 NO2(g) + H2O(l)
Теперь сбалансируем кислороды, добавив воду:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(s) + 2 NO2(g) + H2O(l) + O2(aq)
На этом этапе у нас получилось несбалансированное уравнение, так как число атомов кислорода не совпадает. Чтобы это исправить, нужно добавить молекулю кислорода в левую часть уравнения:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) + O2 → Cu(s) + 2 NO2(g) + H2O(l) + O2(aq)
Теперь у нас осталось сбалансировать водород. Для этого добавим H+ в правую часть уравнения:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) + H2O → Cu(s) + 2 NO2(g) + H2O(l) + O2(aq)
На данном этапе мы видим, что вода встречается и в левой, и в правой части уравнения, поэтому ее можно сократить:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(s) + 2 NO2(g) + O2(aq)
И, наконец, для сбалансированной реакции добавим электроны к левой части уравнения:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) + 4 e- → Cu(s) + 2 NO2(g) + O2(aq)
Таким образом, сбалансированное окислительно-восстановительное уравнение для данной реакции выглядит следующим образом:
HNO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) + 4 e- → Cu(s) + 2 NO2(g) + O2(aq)
Окислитель: N в HNO3(aq)
Восстановитель: Cu в Cu(NO3)2(aq)
Надеюсь, ответ был понятен и полезен! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь обратиться ко мне.