Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{KNO_3 + NH_4Cl \rightarrow N_2O + H_2O + KCl}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределим степени окисления азота. В $\mathrm{KNO_3}$ азот имеет степень окисления $+5$, в $\mathrm{NH_4Cl}$ — $-3$. В $\mathrm{N_2O}$ средняя степень окисления азота равна $+1$, так как кислород имеет степень окисления $-2$.
$$\mathrm{N^{+5} \rightarrow N^{+1}};\quad \mathrm{N^{-3} \rightarrow N^{+1}}$$Азот в нитрат-ионе понижает степень окисления и принимает 4 электрона. Азот в ионе аммония повышает степень окисления и отдаёт 4 электрона.
$$\mathrm{N^{+5} + 4e^- \rightarrow N^{+1}};\quad \mathrm{N^{-3} - 4e^- \rightarrow N^{+1}}$$Число принятых и отданных электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед $\mathrm{KNO_3}$ и $\mathrm{NH_4Cl}$ равны 1. Баланс атомов калия и хлора даёт коэффициент 1 перед $\mathrm{KCl}$, а баланс атомов азота — коэффициент 1 перед $\mathrm{N_2O}$.
Для сохранения четырёх атомов водорода ставим коэффициент 2 перед водой. Проверяем кислород: слева 3 атома кислорода, справа один атом в $\mathrm{N_2O}$ и два атома в $\mathrm{2H_2O}$.
$$\mathrm{KNO_3 + NH_4Cl \rightarrow N_2O + 2H_2O + KCl}$$Нитрат-ион в составе $\mathrm{KNO_3}$ принимает электроны, поэтому $\mathrm{KNO_3}$ является окислителем. Азот в ионе аммония отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{NH_4Cl}$ является восстановителем.
$\mathrm{KNO_3 + NH_4Cl \rightarrow N_2O + 2H_2O + KCl}$; окислитель — $\mathrm{KNO_3}$ (или $\mathrm{NO_3^-}$), восстановитель — $\mathrm{NH_4Cl}$ (или $\mathrm{NH_4^+}$).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют среднюю степень окисления азота в $\mathrm{N_2O}$.
Путают окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт.
Не проверяют количество атомов водорода и кислорода после расстановки коэффициентов.