Для начала отмечу, что данная реакция является реакцией разложения, так как из одного реагента (азотной кислоты, HNO3) получаются несколько продуктов (диоксид азота NO2, вода H2O и кислород O2).
Для расстановки коэффициентов и балансирования химического уравнения, следует уравнять количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения.
Исходное уравнение:
[ \text{HNO}_3 \rightarrow \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 ]
Посмотрим на количество атомов каждого элемента:
- Водород (H): 1 атом в левой стороне (в HNO3) и 2 атома в правой стороне (в H2O).
- Азот (N): 1 атом в левой стороне (в HNO3) и 1 атом в правой стороне (в NO2).
- Кислород (O): 3 атома в левой стороне (в HNO3) и 4 атома в правой стороне (2 в NO2, 1 в H2O, и 2 в O2).
Для балансировки уравнения, начнем с азота, который уже сбалансирован. Следующим шагом будет балансировка водорода и кислорода. Удвоим количество молекул HNO3, чтобы получить 2 атома водорода в левой стороне:
[ 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 ]
Теперь балансируем кислород:
- В левой стороне: 6 атомов кислорода (2 молекулы HNO3 по 3 атома).
- В правой стороне: 2 атома в NO2, 1 атом в H2O и 2 атома в O2, всего 5 атомов.
Чтобы получить 6 атомов кислорода в правой стороне, необходимо удвоить количество молекул NO2 и скорректировать количество O2:
[ 2 \text{HNO}_3 \rightarrow 2 \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 ]
Теперь проверим баланс:
- Водород: 2 атома в обеих сторонах (2 в H2O).
- Азот: 2 атома в обеих сторонах (2 в 2NO2).
- Кислород: 6 атомов в обеих сторонах (4 в 2NO2, 1 в H2O, 1 в O2).
Таким образом, уравнение сбалансировано:
[ 2 \text{HNO}_3 \rightarrow 2 \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 ]
Это уравнение представляет собой реакцию разложения азотной кислоты.