Тема "Окислительно-восстановительные реакции" Реакция Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O. Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O
1. Определите степени окисления атомов всех элементов в веществах.
2. Определите, какие реакции являются окислительно-восстановительными (ОВР).
3. Уравняйте ОВР методом электронного баланса. Укажите, какой
процесс является окислением, какой – восстановлением, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем.
4. Определите тип ОВР.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте разберем реакцию:

1. Определение степеней окисления:

Mg в элементарном состоянии: степень окисления 0.HNO3:
H: +1N: +5O: -2 (в общих случаях, 3 кислорода, что дает: -2*3 = -6, тогда у Н 1 + N 5 = -6, т.е. +5 для общих зарядов)Mg(NO3)2:
Mg: +2N: +5 (по аналогии, 6 кислорода, что дает: -26 = -12, поэтому 2N + 2 = -12 → N = +5)O: -2N2O:
N: +1 (для двух атомов, суммарно 0, -2 к кислороду)O: -2H2O:
H: +1O: -2

Таким образом, получаем следующие степени окисления:

Mg: 0 (в самом элементе)N (в HNO3): +5N (в N2O): +1O (во всех веществах): -2H (в HNO3 и H2O): +1

2. Определение окислительно-восстановительных реакций:

В данной реакции можно наблюдать изменения степеней окисления:

Mg окисляется (от +0 к +2) - это процесс окисления.N восстанавливается (от +5 в HNO3 к +1 в N2O) - это процесс восстановления.

Следовательно, данная реакция является окислительно-восстановительной (ОВР).

3. Уравнивание ОВР методом электронного баланса:

Мы можем записать полные полуреакции:

Окисление: Mg → Mg^2+ + 2e^- Восстановление: 2e^- + 4H^+ + 2NO3^- → N2O + 2H2O

Теперь уравняем полуреакции по количеству электронов и комбинируем их:

Окисление: Mg → Mg^2+ + 2e^-Восстановление: 2e^- + 4H^+ + 2NO3^- → N2O + 2H2O

Объединение:

Mg + 4H^+ + 2NO3^- → Mg^2+ + N2O + 2H2O.

Окисление: Mg окисляется в Mg^2+.

Восстановление: N восстанавливается с +5 (в HNO3) до +1 (в N2O).

Окислитель: HNO3 (в нем находится N с высокой степенью окисления), так как он принимает электроны.

Восстановитель: Mg, т.к. он отдает электроны.

4. Определение типа ОВР:

Данная реакция является реакцией окисления и восстановления, поскольку в процессе происходят изменения степеней окисления как металлического элемента (Mg), так и неметаллического (N), и в ней также присутствует кислота, что указывает на возможность протекания реакций с участием ионов и изменения их состояния. Это реакция может быть охарактеризована как реакция металла с кислотой (повышение степени окисления Mg и восстановление N).