Уравняйте окислительно-восстановительную реакцию методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления: HNO2 = HNO3 + NO + H2O

Чтобы уравнять окислительно-восстановительную реакцию методом электронного баланса, необходимо выполнить несколько шагов.

1. Запишем реакцию:

   $$\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O}$$

2. Разделим реакцию на две полуреакции — окисления и восстановления:

   • В реакции окисления (некоторые атомы теряют электроны) и в реакции восстановления (атомы приобретают электроны).

3. Полуреакция окисления (для атома азота в HNO2):

   В молекуле HNO2 атом азота имеет степень окисления +3. В HNO3 атом азота имеет степень окисления +5, что значит, что азот окисляется.

   $$\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + e^-$$

   Здесь атом азота теряет 2 электрона.

4. Полуреакция восстановления (для атома азота в NO):

   В молекуле HNO2 атом азота имеет степень окисления +3, а в NO — степень окисления +2. Значит, атом азота восстанавливается.

   $$\text{HNO}_2 + e^- \rightarrow \text{NO}$$

   Здесь атом азота принимает 1 электрон.

5. Балансировка электронов:

   Чтобы уравнять количество электронов, участвующих в реакциях, нужно умножить полуреакцию окисления на 1, а полуреакцию восстановления — на 2:

   Окисление:

   $$\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + 2e^-$$

   Восстановление:

   $$\text{HNO}_2 + 2e^- \rightarrow \text{NO}$$

6. Теперь сложим эти две полуреакции:

   $$\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + 2e^- \quad \text{(окисление)}$$ $$\text{HNO}_2 + 2e^- \rightarrow \text{NO} \quad \text{(восстановление)}$$

   Получаем:

   $$2\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + \text{NO} + H_2O$$

7. Балансировка водорода и кислорода:

   Вода (H2O) появится в продукте реакции, чтобы сбалансировать количество атомов водорода и кислорода. Нужно добавить воду для балансировки кислорода:

   $$2\text{HNO}_2 \rightarrow \text{HNO}_3 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O}$$

8. Финальная сбалансированная реакция:

   $$3\text{HNO}_2 \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O}$$

9. Определим окислитель и восстановитель:

   • Окислитель — это вещество, которое принимает электроны, то есть оно восстанавливается. В данном случае это HNO2 (при восстановлении атома азота до NO).

   • Восстановитель — это вещество, которое отдает электроны, то есть оно окисляется. В данном случае это тоже HNO2 (при окислении атома азота до HNO3).

10. Процессы окисления и восстановления:

    • Окисление: Азот из HNO2 окисляется (степень окисления изменяется с +3 до +5 в HNO3).

    • Восстановление: Азот из HNO2 восстанавливается (степень окисления изменяется с +3 до +2 в NO).