Решение: Электронный баланс реакции
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{HNO_2 + Cl_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HCl}$. 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 степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{HNO_2}$ азот имеет степень окисления $+3$, а в $\mathrm{HNO_3}$ — $+5$. Хлор в $\mathrm{Cl_2}$ имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{HCl}$ — $-1$.
$$\mathrm{N^{+3} \rightarrow N^{+5} + 2e^-}$$Азот окисляется, отдавая два электрона. Два атома хлора принимают в сумме два электрона.
$$\mathrm{Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}}$$Число отданных и принятых электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед $\mathrm{HNO_2}$ и $\mathrm{Cl_2}$ равны единице.
$$\mathrm{HNO_2 + Cl_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HCl}$$Для сохранения числа атомов хлора ставим коэффициент $2$ перед $\mathrm{HCl}$. После этого для выравнивания атомов водорода ставим коэффициент $1$ перед $\mathrm{H_2O}$. Число атомов кислорода также совпадает.
$$\mathrm{HNO_2 + Cl_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + 2HCl}$$Азот в составе $\mathrm{HNO_2}$ отдаёт электроны и окисляется, поэтому $\mathrm{HNO_2}$ является восстановителем. Хлор в составе $\mathrm{Cl_2}$ принимает электроны и восстанавливается, поэтому $\mathrm{Cl_2}$ является окислителем.
$\mathrm{HNO_2 + Cl_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + 2HCl}$; окислитель — $\mathrm{Cl_2}$, восстановитель — $\mathrm{HNO_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать, что молекула $\mathrm{Cl_2}$ содержит два атома хлора.
Неверно считать $\mathrm{HNO_2}$ окислителем, хотя азот в нём повышает степень окисления.
Не расставить коэффициент $2$ перед $\mathrm{HCl}$.