1. Допишите продукты реакций и определите коэффициенты методом электронного баланса a) Ca + H2SO4 → конц б) Zn + HNO3 → разб. в) Cu + HNO3 → KOHIL г) Na + HNO3 → конц д) Ni + H2SO4 → конц е) Fe + HNO3 → разб.

Уровень III: Сложные реакции

Здесь мы продолжим работать с электронным балансом, но реакции будут немного сложнее. Концентрация веществ (конц. — концентрированная, разб. — разбавленная) тоже будет влиять на результат.

а) Ca + H₂SO₄ (конц.) →

Кальций — активный металл, концентрированная серная кислота — сильный окислитель. Реакция идет с выделением SO₂.

1. Степени окисления: Ca⁰ + H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 → Ca⁺²SO₄^-2 + S⁺⁴O₂^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Ca⁰ → Ca⁺² + 2e^-
   • S⁺⁶ + 2e^- → S⁺⁴
3. Коэффициенты: 1:1.
4. Уравнение: Ca + H₂SO₄ (конц.) → CaSO₄ + SO₂ + H₂O. Уравниваем: Ca + 2H₂SO₄ → CaSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

б) Zn + HNO₃ (разб.) →

Разбавленная азотная кислота с цинком может дать NO.

1. Степени окисления: Zn⁰ + H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → Zn⁺²(NO₃)₂ + N⁺²O^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Zn⁰ → Zn⁺² + 2e^-
   • N⁺⁵ + 3e^- → N⁺²
3. Коэффициенты: 3:2.
4. Уравнение: 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

в) Cu + HNO₃ (конц.) →

Концентрированная азотная кислота с медью дает NO₂.

1. Степени окисления: Cu⁰ + H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → Cu⁺²(NO₃)₂ + N⁺⁴O₂^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Cu⁰ → Cu⁺² + 2e^-
   • N⁺⁵ + 1e^- → N⁺⁴
3. Коэффициенты: 1:2.
4. Уравнение: Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

г) Na + HNO₃ (конц.) →

Натрий — очень активный металл, а концентрированная азотная кислота — сильный окислитель. Возможны разные продукты, но чаще всего это N₂O.

1. Степени окисления: Na⁰ + H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → Na⁺¹NO₃^-2 + N₂⁺¹O^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Na⁰ → Na⁺¹ + 1e^-
   • 2N⁺⁵ + 8e^- → N₂⁺¹
3. Коэффициенты: 8:1.
4. Уравнение: 8Na + 10HNO₃ → 8NaNO₃ + N₂O + 5H₂O.

д) Ni + H₂SO₄ (конц.) →

Никель с концентрированной серной кислотой может дать SO₂.

1. Степени окисления: Ni⁰ + H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 → Ni⁺²SO₄^-2 + S⁺⁴O₂^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Ni⁰ → Ni⁺² + 2e^-
   • S⁺⁶ + 2e^- → S⁺⁴
3. Коэффициенты: 1:1.
4. Уравнение: Ni + H₂SO₄ (конц.) → NiSO₄ + SO₂ + H₂O. Уравняем: Ni + 2H₂SO₄ → NiSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

е) Fe + HNO₃ (разб.) →

Разбавленная азотная кислота с железом чаще всего дает NO.

1. Степени окисления: Fe⁰ + H⁺¹N⁺⁵O₃^-2 → Fe⁺²(NO₃)₂ + N⁺²O^-2 + H₂⁺¹O^-2
2. Баланс:
   • Fe⁰ → Fe⁺² + 2e^-
   • N⁺⁵ + 3e^- → N⁺²
3. Коэффициенты: 3:2.
4. Уравнение: 3Fe + 8HNO₃ → 3Fe(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.