Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{HNO_3 + Na_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + NO_2 + H_2O}$. 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 изменения степеней окисления: азот в $\mathrm{HNO_3}$ восстанавливается с $+5$ до $+4$ в $\mathrm{NO_2}$, а сера в $\mathrm{Na_2SO_3}$ окисляется с $+4$ до $+6$ в $\mathrm{Na_2SO_4}$.
$$\mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}};\quad \mathrm{S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}}$$Уравниваем число электронов: атом азота принимает один электрон, поэтому процесс восстановления нужно взять два раза.
$$\mathrm{2N^{+5} + 2e^- \rightarrow 2N^{+4}};\quad \mathrm{S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}}$$Расставляем коэффициенты перед веществами, содержащими азот и серу, а затем уравниваем натрий, водород и кислород.
$$\mathrm{2HNO_3 + Na_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + 2NO_2 + H_2O}$$Проверяем балансы атомов: слева и справа по два атома водорода, два атома натрия, один атом серы, два атома азота и девять атомов кислорода.
Вещество, в котором азот принимает электроны, является окислителем. Вещество, в котором сера отдаёт электроны, является восстановителем.
$\mathrm{2HNO_3 + Na_2SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + 2NO_2 + H_2O}$; окислитель — $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{Na_2SO_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления азота в $\mathrm{NO_2}$ и принимают её за $+5$.
Меняют местами окислитель и восстановитель.
Не учитывают, что один атом серы отдаёт два электрона, а один атом азота принимает один электрон.
Неправильно расставляют коэффициенты перед $\mathrm{HNO_3}$ и $\mathrm{NO_2}$.