Железо с разбавленной азотной кислотой вступает в реакцию с образованием нитрата железа(III), оксида азота(II) и воды. Напишите уравнение этой реакции и составьте электронный баланс.

Реакция между железом (Fe) и разбавленной азотной кислотой (HNO₃) действительно приводит к образованию нитрата железа(III) [Fe(NO₃)₃], оксида азота(II) (NO) и воды (H₂O). Это окислительно-восстановительная реакция, и её нужно уравнять с помощью метода электронного баланса.

1. Запишем исходное неуравненное уравнение:

Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

2. Определим степени окисления:

• Fe (в чистом виде) — 0

• Fe в Fe(NO₃)₃ — +3

• N в HNO₃ — +5

• N в NO — +2

Значит, железо окисляется:
Fe⁰ → Fe³⁺ — отдал 3 электрона
Азот восстанавливается:
N⁵⁺ → N²⁺ — принял 3 электрона

3. Составим электронный баланс:

Окисление:
Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e⁻

Восстановление:
N⁵⁺ + 3e⁻ → N²⁺

Коэффициенты в балансе: соотношение 1:1, потому что 3 электрона отдал Fe и 3 принял N.

4. Составим полное уравнение:

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Пояснение к коэффициентам:

• 1 атом Fe даёт 1 молекулу Fe(NO₃)₃

• Для образования NO нужна 1 молекула HNO₃, в которой N⁵⁺ восстанавливается до NO (N²⁺)

• Образуются также 2 молекулы воды, в результате взаимодействия выделяющегося водорода и оставшихся ионов.

Таким образом, электронный баланс уже учтён в расставленных коэффициентах.

Ответ:

Уравнение реакции:
Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Электронный баланс:
Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e⁻
N⁵⁺ + 3e⁻ → N²⁺