Задание 4. Допиши уравнения реакций и расставь коэффициенты методом полуреакций.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Реакция 1: Zn + HNO₃(p) =
   В разбавленной азотной кислоте цинк проявляет свои типичные свойства металла средней активности. Он будет вытеснять водород, но так как кислота окислитель, то продукты будут зависеть от концентрации кислоты. Для разбавленной кислоты продуктом восстановления азота будет оксид азота(II) (NO).
   Полуреакции:
   Окисление: \( Zn^0 ightarrow Zn^{+2} + 2e^{-} \)
   Восстановление: \( N^{+5}O_3^{-} + 3e^{-} ightarrow NO^0 \) (в кислой среде)
   Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 2:
   \( 3Zn^0 ightarrow 3Zn^{+2} + 6e^{-} \)
   \( 2(N^{+5}O_3^{-} + 3e^{-} ightarrow NO^0) ightarrow 2N^{+5}O_3^{-} + 6e^{-} ightarrow 2NO^0 \)
   Суммируем и добавляем противоионы (H⁺ и H₂O):
   \( 3Zn + 2HNO_3 + 2H^{+} ightarrow 3Zn(NO_3)_2 + 2NO + H_2O \)
   Для балансировки водорода и кислорода, добавляем воду и ионы водорода. В данном случае, после балансировки получается:
   Уравнение: \( 3Zn + 8HNO_3(p) ightarrow 3Zn(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O \)
2. Реакция 2: Cu + H₂SO₄(k) =
   Медь — малоактивный металл, который не реагирует с разбавленными кислотами. Однако, концентрированная серная кислота является сильным окислителем и может реагировать с медью при нагревании, образуя сульфат меди(II), сернистый газ и воду.
   Полуреакции:
   Окисление: \( Cu^0 ightarrow Cu^{+2} + 2e^{-} \)
   Восстановление: \( S^{+6}O_4^{-2} + 2e^{-} ightarrow SO_2^{+4} \) (в кислой среде)
   Полуреакции уже сбалансированы по электронам.
   Суммируем и добавляем противоионы (H⁺ и H₂O):
   \( Cu^0 + S^{+6}O_4^{-2} + 2H^{+} ightarrow Cu^{+2} + SO_2^0 + H_2O \)
   Уравнение: \( Cu + 2H_2SO_4(k) ightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O \)
3. Реакция 3: Cu + HNO₃(k) =
   Медь с концентрированной азотной кислотой реагирует, образуя нитрат меди(II), оксид азота(IV) (бурый газ NO₂) и воду.
   Полуреакции:
   Окисление: \( Cu^0 ightarrow Cu^{+2} + 2e^{-} \)
   Восстановление: \( N^{+5}O_3^{-} + 1e^{-} ightarrow N^{+4}O_2^0 \) (в кислой среде)
   Умножаем вторую полуреакцию на 2:
   \( Cu^0 ightarrow Cu^{+2} + 2e^{-} \)
   \( 2(N^{+5}O_3^{-} + 1e^{-} ightarrow NO_2^0) ightarrow 2N^{+5}O_3^{-} + 2e^{-} ightarrow 2NO_2^0 \)
   Суммируем и добавляем противоионы (H⁺ и H₂O):
   \( Cu^0 + 2N^{+5}O_3^{-} + 2H^{+} ightarrow Cu^{+2} + 2NO_2^0 + H_2O \)
   Уравнение: \( Cu + 2HNO_3(k) ightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O \)

Итоговые уравнения:

• \( 3Zn + 8HNO_3(p) ightarrow 3Zn(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O \)
• \( Cu + 2H_2SO_4(k) ightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O \)
• \( Cu + 2HNO_3(k) ightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O \)