С5. Напишите уравнение реакции между углеродом и концентрированной азотной кислотой, если известно, что образуются три оксида. Коэффициенты в уравнении расставьте методом электронного баланса.

Решение:

Углерод (C) реагирует с концентрированной азотной кислотой (HNO₃) с образованием оксида углерода(IV) (CO₂), оксида азота(IV) (NO₂) и воды (H₂O).

Электронный баланс:

1. Определим степени окисления:
C: 0
H: +1, N: +5, O: -2 (в HNO₃)
C: +4, O: -2 (в CO₂)
N: +4, O: -2 (в NO₂)
H: +1, O: -2 (в H₂O)

2. Составим полуреакции окисления и восстановления:

Окисление:
C⁰ → C⁺⁴ + 4e⁻ | 1
Восстановление:
N⁺⁵ + 1e⁻ → N⁺⁴ | 4

3. Баланс электронов:
Умножаем полуреакцию окисления на 1, а полуреакцию восстановления на 4.

Уравнение реакции:

\( \text{C} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{CO}_2 + 4\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \)

Проверка по атомам:
C: 1 = 1
H: 4 = 2 * 2 = 4
N: 4 = 4
O: 4 * 3 = 12; 2 + 4 * 2 + 2 * 1 = 2 + 8 + 2 = 12

Ответ: Уравнение реакции: C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O.