Решение: Электронный баланс реакции цинка
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{Zn + HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + N_2O + H_2O}$. Запишите в отдельной(-ых) строчке(-ах) формулы вещества/частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое(-ая) из этих веществ/частиц является окислителем, а какое(-ая) — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. Цинк в простом веществе имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{Zn(NO_3)_2}$ — $+2$. Азот в $\mathrm{HNO_3}$ имеет степень окисления $+5$, а в $\mathrm{N_2O}$ — $+1$.
$$\mathrm{Zn^0 \rightarrow Zn^{+2}};\quad \mathrm{N^{+5} \rightarrow N^{+1}}$$Составляем электронный баланс: атом цинка отдаёт два электрона, а каждый атом азота принимает четыре электрона. В молекуле $\mathrm{N_2O}$ два атома азота принимают всего восемь электронов, поэтому требуется четыре атома цинка.
$$\mathrm{Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}}\times 4;\quad \mathrm{N^{+5} + 4e^- \rightarrow N^{+1}}\times 2$$Расставляем коэффициенты перед цинком и $\mathrm{N_2O}$: $4$ и $1$. Для образования четырёх формульных единиц $\mathrm{Zn(NO_3)_2}$ требуется восемь нитратных групп. Ещё две атома азота входят в состав $\mathrm{N_2O}$, поэтому перед $\mathrm{HNO_3}$ ставим коэффициент $10$.
$$\mathrm{4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + H_2O}$$Балансируем водород и кислород. Десять атомов водорода образуют пять молекул воды.
$$\mathrm{4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O}$$Цинк отдаёт электроны, поэтому является восстановителем. Азот в составе азотной кислоты принимает электроны, поэтому $\mathrm{HNO_3}$ является окислителем.
$$\mathrm{Zn: восстановитель;\quad HNO_3: окислитель}$$$\mathrm{4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O}$; окислитель — $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{Zn}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать, что в молекуле $\mathrm{N_2O}$ два атома азота.
Неверно определить степень окисления азота в $\mathrm{N_2O}$.
Поменять местами окислитель и восстановитель.
Не уравнять количество атомов водорода и кислорода после электронного баланса.