Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{CuO + NH_4Cl \rightarrow Cu + N_2 + HCl + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{CuO}$ медь имеет степень окисления $+2$, а в простом веществе $\mathrm{Cu}$ — $0$. Азот в ионе $\mathrm{NH_4^+}$ имеет степень окисления $-3$, а в молекуле $\mathrm{N_2}$ — $0$.
$$\mathrm{Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0};\quad \mathrm{N^{-3} - 3e^- \rightarrow N^0}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов. Два атома азота отдают 6 электронов, поэтому три иона меди принимают 6 электронов.
$$2\mathrm{N^{-3}} - 6e^- \rightarrow \mathrm{N_2^0};\quad 3\mathrm{Cu^{+2}} + 6e^- \rightarrow 3\mathrm{Cu^0}$$Расставляем коэффициенты перед веществами, содержащими изменяющиеся элементы, затем уравниваем хлор, водород и кислород.
$$3\mathrm{CuO} + 2\mathrm{NH_4Cl} \rightarrow 3\mathrm{Cu} + \mathrm{N_2} + 2\mathrm{HCl} + 3\mathrm{H_2O}$$Проверяем атомный состав: меди — 3, азота — 2, хлора — 2, водорода — 8 и кислорода — 3 с обеих сторон уравнения.
Медь принимает электроны, поэтому $\mathrm{CuO}$ является окислителем. Азот в $\mathrm{NH_4^+}$ отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{NH_4Cl}$ или частица $\mathrm{NH_4^+}$ является восстановителем.
$3\mathrm{CuO} + 2\mathrm{NH_4Cl} \rightarrow 3\mathrm{Cu} + \mathrm{N_2} + 2\mathrm{HCl} + 3\mathrm{H_2O}$; окислитель — $\mathrm{CuO}$, восстановитель — $\mathrm{NH_4Cl}$ (частица $\mathrm{NH_4^+}$).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указывать восстановителем хлорид-ион $\mathrm{Cl^-}$ вместо $\mathrm{NH_4^+}$.
Не учитывать, что молекула азота содержит два атома азота.
Расставить коэффициенты без проверки числа атомов водорода и кислорода.