Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{NaNO_3 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow N_2O + H_2O + Na_2SO_4}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределяем степени окисления азота. В нитрат-ионе азот имеет степень окисления $+5$, в ионе аммония — $-3$. В молекуле $\mathrm{N_2O}$ кислород имеет степень окисления $-2$, поэтому суммарная степень окисления двух атомов азота равна $+2$, а степень окисления каждого атома азота — $+1$.
$$N^{+5},\ N^{-3} \rightarrow N^{+1}$$Составляем электронный баланс: азот в нитрат-ионе принимает четыре электрона, а азот в ионе аммония отдаёт четыре электрона.
$$N^{+5}+4e^-\rightarrow N^{+1};\quad N^{-3}-4e^-\rightarrow N^{+1}$$Число принятых и отданных электронов уже одинаково. Учитывая состав веществ и уравнивая остальные атомы, расставляем коэффициенты.
$$2NaNO_3+(NH_4)_2SO_4\rightarrow 2N_2O+4H_2O+Na_2SO_4$$Нитрат-ион принимает электроны, поэтому является окислителем. Ион аммония отдаёт электроны, поэтому является восстановителем.
$$\mathrm{NO_3^-}\text{ — окислитель};\quad \mathrm{NH_4^+}\text{ — восстановитель}$$$\mathrm{2NaNO_3 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2N_2O + 4H_2O + Na_2SO_4}$; окислитель — $\mathrm{NO_3^-}$ в составе $\mathrm{NaNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{NH_4^+}$ в составе $\mathrm{(NH_4)_2SO_4}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Определяют степень окисления азота в $\mathrm{N_2O}$ как $+2$, не учитывая, что это суммарная степень окисления двух атомов азота.
Называют нитрат натрия восстановителем, хотя азот в нитрат-ионе принимает электроны.
Неправильно уравнивают число атомов водорода и кислорода в продуктах реакции.