Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления, восстановления: NO2 + CO→N2 + CO2

Для решения данной задачи методом электронного баланса, необходимо определить степени окисления элементов до и после реакции, выявить окислитель и восстановитель, составить электронный баланс и расставить коэффициенты.

1. Определение степеней окисления:

Определим степени окисления каждого элемента в уравнении реакции:

$$ \overset{+4}{N}O_2 + \overset{+2}{C}O \rightarrow \overset{0}{N}_2 + \overset{+4}{C}O_2 $$

2. Определение окислителя и восстановителя:

Азот (N) изменяет свою степень окисления с +4 до 0, то есть принимает электроны (восстанавливается). Следовательно, NO₂ является окислителем.

Углерод (C) изменяет свою степень окисления с +2 до +4, то есть отдает электроны (окисляется). Следовательно, CO является восстановителем.

3. Составление электронного баланса:

Запишем процессы окисления и восстановления:

$$ \overset{+4}{N} + 4e^- \rightarrow \overset{0}{N} \text{ (в молекуле N}_2 \text{ два атома N)} $$ $$ \overset{+2}{C} - 2e^- \rightarrow \overset{+4}{C} $$

4. Нахождение наименьшего общего кратного и определение коэффициентов:

Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для количества принятых и отданных электронов. В данном случае, это 4.

Определим коэффициенты, разделив НОК на количество электронов, отданных или принятых каждым элементом:

Для азота: 4 / 4 = 1

Для углерода: 4 / 2 = 2

5. Расстановка коэффициентов в уравнении:

Учитывая, что азот образует молекулу N₂, перед NO₂ ставим коэффициент 2, чтобы уравнять количество атомов азота:

$$ 2NO_2 + \overset{+2}{C}O \rightarrow \overset{0}{N}_2 + \overset{+4}{C}O_2 $$

Перед CO ставим коэффициент 2 (исходя из электронного баланса):

$$ 2NO_2 + 2CO \rightarrow N_2 + CO_2 $$

Теперь уравняем количество атомов кислорода. Слева 2 * 2 + 2 = 6 атомов кислорода. Справа перед CO₂ ставим коэффициент 2:

$$ 2NO_2 + 2CO \rightarrow N_2 + 2CO_2 $$

6. Проверка уравнения:

Проверим количество атомов каждого элемента:

Азот: 2 слева, 2 справа

Углерод: 2 слева, 2 справа

Кислород: 6 слева, 6 справа

Уравнение с расставленными коэффициентами:

$$ 2NO_2 + 2CO \rightarrow N_2 + 2CO_2 $$

Окислитель: NO₂ (азот восстанавливается)

Восстановитель: CO (углерод окисляется)

Процесс окисления: CO → CO₂

Процесс восстановления: NO₂ → N₂

Ответ: 2NO₂ + 2CO → N₂ + 2CO₂, окислитель - NO₂, восстановитель - CO