Используя метод электронного баланса, составьте уравнение окислительно- восстановительной реакции: KNO2...

Окислительно-восстановительная реакция: KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

Окислитель: K2Cr2O7 Восстановитель: KNO2

К2Cr2O7 (окислитель) принимает электроны от KNO2 (восстановитель), что приводит к изменению окислительного состояния атомов веществ в реакции.

Окислитель: K2Cr2O7 Восстановитель: KNO2

Чтобы составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса, сначала определим, какие элементы изменяют свои степени окисления. Рассмотрим реакцию:

[ \text{KNO}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции.

• В (\text{KNO}_2):

  • (\text{K}) = +1
  • (\text{N}) = +3
  • (\text{O}) = -2

• В (\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7):

  • (\text{K}) = +1
  • (\text{Cr}) = +6
  • (\text{O}) = -2

• В (\text{KNO}_3):

  • (\text{K}) = +1
  • (\text{N}) = +5
  • (\text{O}) = -2

• В (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3):

  • (\text{Cr}) = +3
  • (\text{S}) = +6
  • (\text{O}) = -2

1. Определим, какие элементы изменили свои степени окисления.

• Азот ((\text{N})) в (\text{KNO}_2) изменяет степень окисления с +3 до +5 в (\text{KNO}_3).
• Хром ((\text{Cr})) в (\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7) изменяет степень окисления с +6 до +3 в (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3).

1. Запишем полуреакции окисления и восстановления:

• Полуреакция окисления (азот): [ \text{N}^{+3} \rightarrow \text{N}^{+5} + 2e^- ]

• Полуреакция восстановления (хром): [ \text{Cr}^{+6} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{+3} ]

1. Уравняем количество электронов, чтобы общее число отданных и принятых электронов было одинаковым:

• Для азота: [ 2 \cdot (\text{N}^{+3} \rightarrow \text{N}^{+5} + 2e^-) ] [ 2\text{N}^{+3} \rightarrow 2\text{N}^{+5} + 4e^- ]

• Для хрома: [ 2 \cdot (\text{Cr}^{+6} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{+3}) ] [ 2\text{Cr}^{+6} + 6e^- \rightarrow 2\text{Cr}^{+3} ]

1. Чтобы уравнять количество электронов, умножим полуреакции на соответствующие коэффициенты:

• Полуреакция окисления: [ 3 \cdot (\text{N}^{+3} \rightarrow \text{N}^{+5} + 2e^-) ] [ 3\text{N}^{+3} \rightarrow 3\text{N}^{+5} + 6e^- ]

• Полуреакция восстановления: [ 2 \cdot (\text{Cr}^{+6} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{+3}) ] [ 2\text{Cr}^{+6} + 6e^- \rightarrow 2\text{Cr}^{+3} ]

Теперь, общее уравнение:

[ 3\text{KNO}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 3\text{KNO}_3 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Уравняем кислород и водород:

• Рассмотрим кислород: в левой части у нас есть 14 атомов кислорода ((3 \times 2) от (\text{KNO}_2) и 7 от (\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7)). В правой части: 9 атомов кислорода ((3 \times 3) от (\text{KNO}_3)), 12 атомов кислорода ((3 \times 4) от (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3)) и 4 атома кислорода (от (\text{K}_2\text{SO}_4)).

• Добавим воду, чтобы сбалансировать количество кислорода:

[ 3\text{KNO}_2 + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 4\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 3\text{KNO}_3 + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 4\text{H}_2\text{O} ]

Теперь уравнение сбалансировано.

Окислитель: (\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7) (потому что хром восстанавливается с +6 до +3). Восстановитель: (\text{KNO}_2) (потому что азот окисляется с +3 до +5).