Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции по схеме: \(HNO_3 + FeO \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO + H_2O\) Определите окислитель и восстановитель

Для решения данной задачи необходимо составить уравнение реакции, используя метод электронного баланса, и определить окислитель и восстановитель.

1. Записываем схему реакции:

$$HNO_3 + FeO \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO + H_2O$$

2. Определяем степени окисления элементов, которые изменяются в ходе реакции:

$$H^{+1}N^{+5}O_3^{-2} + Fe^{+2}O^{-2} \rightarrow Fe^{+3}(N^{+5}O_3^{-2})_3 + N^{+2}O^{-2} + H_2^{+1}O^{-2}$$

Видим, что железо (Fe) повышает свою степень окисления от +2 до +3, а азот (N) понижает свою степень окисления от +5 до +2.

3. Составляем электронные уравнения:

$$Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$$

$$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$$

4. Находим наименьшее общее кратное (НОК) числа отданных и принятых электронов:

НОК(1, 3) = 3

5. Определяем коэффициенты перед формулами окислителя и восстановителя:

Для железа: 3 / 1 = 3

Для азота: 3 / 3 = 1

6. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

$$3HNO_3 + 3FeO \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO + H_2O$$

7. Уравниваем остальные элементы. Сначала уравниваем атомы железа (Fe) и азота (N). Затем уравниваем кислород (O) и водород (H).

$$12HNO_3 + 3FeO \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO + 6H_2O$$

8. Проверяем уравнение реакции:

Считаем количество атомов каждого элемента слева и справа:

• Fe: 3 слева и 3 справа
• N: 12 слева и (3*3 + 1) = 10 справа
• H: 12 слева и (6*2) = 12 справа
• O: (12*3 + 3) = 39 слева и (3*3*3 + 1 + 6) = 34 справа

Уравнение не сходится, поэтому нужно ещё раз проверить.

$$10HNO_3 + 3FeO \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO + 5H_2O$$

• Fe: 3 слева и 3 справа
• N: 10 слева и (3*3 + 1) = 10 справа
• H: 10 слева и (5*2) = 10 справа
• O: (10*3 + 3) = 33 слева и (3*3*3 + 1 + 5) = 33 справа

9. Определяем окислитель и восстановитель:

• Восстановитель: FeO (железо повышает степень окисления, отдает электроны)
• Окислитель: HNO₃ (азот понижает степень окисления, принимает электроны)

Ответ:

Уравнение реакции: $$10HNO_3 + 3FeO \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO + 5H_2O$$

Восстановитель: FeO

Окислитель: HNO₃