1) Определить степени окисления элементов в следующих соединениях: AsH₃, Na₂MnO₃, H₂SiO₃. Для следующих реакций составьте схемы электронного баланса и расставьте коэффициенты, указав окислитель и восстановитель: NH₃ + O₂ = H₂O + N₂; J₂ + Cl₂ + H₂O = HJO₃ + HCl.

Определение степеней окисления элементов:

1. AsH₃ (арсин):

   • Водород (H) в соединениях обычно имеет степень окисления +1.

   • Пусть степень окисления As = x.

   • В арсине: (x) + 3(+1) = 0, т.е. x + 3 = 0.

   • Степень окисления As = -3.

2. Na₂MnO₃ (оксид марганца(IV)):

   • Натрий (Na) в соединениях всегда имеет степень окисления +1.

   • Кислород (O) в соединениях всегда имеет степень окисления -2.

   • Пусть степень окисления марганца (Mn) = x.

   • Уравнение для общей суммы степеней окисления: 2(+1) + x + 3(-2) = 0.

   • Это приводит к: 2 + x - 6 = 0, т.е. x = +4.

   • Степень окисления марганца (Mn) = +4.

3. H₂SiO₃ (кремниевая кислота):

   • Водород (H) имеет степень окисления +1.

   • Кислород (O) имеет степень окисления -2.

   • Пусть степень окисления кремния (Si) = x.

   • Уравнение для общей суммы степеней окисления: 2(+1) + x + 3(-2) = 0.

   • Это приводит к: 2 + x - 6 = 0, т.е. x = +4.

   • Степень окисления кремния (Si) = +4.

Составление схем электронного баланса и расстановка коэффициентов:

Реакция 1: NH₃ + O₂ → H₂O + N₂

1. Записываем полные уравнения:

   • NH₃ (аммиак) имеет степень окисления N = -3.

   • O₂ (кислород) имеет степень окисления O = 0.

   • H₂O (вода) имеет степень окисления H = +1, O = -2.

   • N₂ (азот) имеет степень окисления N = 0.

2. Процесс окисления и восстановления:

   • Азот из NH₃ (N = -3) окисляется до N₂ (N = 0).

   • Кислород из O₂ (O = 0) восстанавливается до H₂O (O = -2).

3. Составляем электронный баланс:

   • Для восстановления кислорода из O₂ до H₂O происходит передача 4 электронов на каждый атом кислорода (переход от O₂ к O²⁻).

   • Для окисления азота из NH₃ до N₂ требуется потеря 3 электронов на каждый атом азота.

4. Уравнение реакции и коэффициенты:

   • Балансируем атомы и электронный обмен:
     4 NH₃ + 3 O₂ → 2 N₂ + 6 H₂O.

   В этой реакции:

   • Окислитель: кислород (O₂).

   • Восстановитель: азот (NH₃).

Реакция 2: I₂ + Cl₂ + H₂O → HIO₃ + HCl

1. Записываем полные уравнения:

   • I₂ (йод) имеет степень окисления I = 0.

   • Cl₂ (хлор) имеет степень окисления Cl = 0.

   • H₂O (вода) имеет степень окисления H = +1, O = -2.

   • HIO₃ (йодовистая кислота) имеет степень окисления I = +5.

   • HCl (соляная кислота) имеет степень окисления H = +1, Cl = -1.

2. Процесс окисления и восстановления:

   • Йод из I₂ (I = 0) окисляется до HIO₃ (I = +5).

   • Хлор из Cl₂ (Cl = 0) восстанавливается до HCl (Cl = -1).

3. Составляем электронный баланс:

   • Для окисления йода из I₂ до HIO₃ требуется потеря 5 электронов на атом йода.

   • Для восстановления хлора из Cl₂ до HCl требуется принятие 1 электрона на атом хлора.

4. Уравнение реакции и коэффициенты:

   • Балансируем атомы и электронный обмен:
     3 I₂ + 2 Cl₂ + 6 H₂O → 2 HIO₃ + 6 HCl.

   В этой реакции:

   • Окислитель: хлор (Cl₂).

   • Восстановитель: йод (I₂).