Задание № 2. Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Составьте электронный баланс, определите окислитель и восстановитель, укажите процессы окисления и восстановления: H₂ + Cl₂; Al + Cl₂; N₂ + O₂; Fe₂O₃ + Al; N₂ + S; Cr₂O₃ + Al; Mn₂O₅ + Al; PbO + C.

В уравнениях записаны наиболее типичные продукты реакций. В частности, при прямом взаимодействии азота с кислородом при высокой температуре образуется NO; реакция N₂ + S требует подходящих условий.

1. H₂ + Cl₂ → 2HCl

   Электронный баланс: H⁰ − e⁻ → H⁺¹ (окисление, ×2); Cl₂⁰ + 2e⁻ → 2Cl⁻¹ (восстановление). Окислитель — Cl₂; восстановитель — H₂.

2. 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

   Электронный баланс: Al⁰ − 3e⁻ → Al⁺³ (окисление, ×2); Cl₂⁰ + 2e⁻ → 2Cl⁻¹ (восстановление, ×3). Окислитель — Cl₂; восстановитель — Al.

3. N₂ + O₂ → 2NO

   Электронный баланс: N₂⁰ − 4e⁻ → 2N⁺² (окисление); O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² (восстановление). Окислитель — O₂; восстановитель — N₂.

4. Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

   Электронный баланс: 2Fe⁺³ + 6e⁻ → 2Fe⁰ (восстановление); 2Al⁰ − 6e⁻ → 2Al⁺³ (окисление). Окислитель — Fe₂O₃; восстановитель — Al.

5. N₂ + 2S → N₂S₂

   Уравнение с формулой N₂S₂ формально сбалансировано: N остаётся в степени окисления 0, S меняется от 0 до −1. Однако такая запись не соответствует обычному устойчивому бинарному продукту прямой реакции азота с серой. Условия и ожидаемый продукт на фотографии не указаны, поэтому достоверно составить стандартное уравнение и назвать окислитель и восстановитель нельзя. Нужны указанные в учебном задании продукт или условия реакции.

6. Cr₂O₃ + 2Al → 2Cr + Al₂O₃

   Электронный баланс: 2Cr⁺³ + 6e⁻ → 2Cr⁰ (восстановление); 2Al⁰ − 6e⁻ → 2Al⁺³ (окисление). Окислитель — Cr₂O₃; восстановитель — Al.

7. 3Mn₂O₅ + 10Al → 6Mn + 5Al₂O₃

   Электронный баланс: 6Mn⁺⁵ + 30e⁻ → 6Mn⁰ (восстановление); 10Al⁰ − 30e⁻ → 10Al⁺³ (окисление). Окислитель — Mn₂O₅; восстановитель — Al.

8. PbO + C → Pb + CO

   Электронный баланс: Pb⁺² + 2e⁻ → Pb⁰ (восстановление); C⁰ − 2e⁻ → C⁺² (окисление). Окислитель — PbO; восстановитель — C.