4) Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O (Σ = 22).

Решение:

Давай разберем данное уравнение химической реакции и определим степени окисления элементов, составим электронный баланс и расставим коэффициенты.

1. Определим степени окисления элементов в каждом соединении:

• Zn: 0
• HNO3: H (+1), N (+5), O (-2)
• Zn(NO3)2: Zn (+2), N (+5), O (-2)
• NH4NO3: N (-3), H (+1), N (+5), O (-2)
• H2O: H (+1), O (-2)

2. Составим электронный баланс:

В данной реакции изменяют свои степени окисления цинк и азот:

• Zn⁰ → Zn⁺² + 2e^- (окисление, цинк – восстановитель)
• N⁺⁵ + 8e^- → N^-3 (восстановление, азот – окислитель)

3. Расставим коэффициенты, исходя из электронного баланса:

Чтобы уравнять количество отданных и принятых электронов, умножим первое полууравнение на 4, а второе оставим без изменений:

• 4Zn⁰ → 4Zn⁺² + 8e^-
• N⁺⁵ + 8e^- → N^-3

Теперь расставим коэффициенты в уравнении реакции:

4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Проверим, чтобы количество атомов каждого элемента было одинаковым в левой и правой частях уравнения:

• Zn: 4 = 4
• H: 10 = (4 * 2) + 4 + (3 * 2) = 10
• N: 10 = (4 * 2) + 1 + 1 = 10
• O: (10 * 3) = (4 * 2 * 3) + (3 * 3) + (3 * 1) = 30

4. Укажем окислитель и восстановитель:

• Окислитель: HNO3 (азот +5)
• Восстановитель: Zn

5. Проверим сумму коэффициентов:

4 + 10 + 4 + 1 + 3 = 22

Ответ: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Ответ: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O