Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2} + \mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{KNO_3} + \mathrm{H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределяем степени окисления элементов, изменяющих степень окисления: в $\mathrm{NO_2}$ азот имеет степень окисления $+4$, а в $\mathrm{KNO_3}$ — $+5$. Кислород в $\mathrm{O_2}$ имеет степень окисления $0$, а в продуктах реакции — $-2$.
$$\mathrm{N}^{+4} \rightarrow \mathrm{N}^{+5}$$Составляем электронный баланс: азот отдаёт один электрон, а два атома кислорода в молекуле $\mathrm{O_2}$ принимают четыре электрона.
$$\mathrm{N}^{+4} - 1e^- \rightarrow \mathrm{N}^{+5}\quad (\times 4);\qquad \mathrm{O_2}^{0} + 4e^- \rightarrow 2\mathrm{O}^{-2}$$Коэффициенты перед $\mathrm{NO_2}$ и $\mathrm{KNO_3}$ равны 4, перед $\mathrm{O_2}$ — 1. Для сохранения числа атомов калия ставим коэффициент 4 перед $\mathrm{KOH}$, затем коэффициент 2 перед водой.
$$4\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2} + 4\mathrm{KOH} \rightarrow 4\mathrm{KNO_3} + 2\mathrm{H_2O}$$Азот в составе $\mathrm{NO_2}$ повышает степень окисления, поэтому $\mathrm{NO_2}$ является восстановителем. Кислород из $\mathrm{O_2}$ принимает электроны, поэтому $\mathrm{O_2}$ является окислителем.
$4\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2} + 4\mathrm{KOH} \rightarrow 4\mathrm{KNO_3} + 2\mathrm{H_2O}$; окислитель — $\mathrm{O_2}$, восстановитель — $\mathrm{NO_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать изменение степени окисления азота с $+4$ до $+5$.
Назвать $\mathrm{NO_2}$ окислителем, хотя он отдаёт электроны.
Неправильно уравнять коэффициенты перед $\mathrm{KOH}$ и $\mathrm{H_2O}$.