расставьте коэффициенты в схемах реакций замещения методом электронного баланса: Cu(NO3)2=CuO+NO2+O2

Чтобы расставить коэффициенты в реакции замещения методом электронного баланса, нужно проанализировать изменения степеней окисления элементов, участвующих в реакции, и сбалансировать количество атомов и зарядов с обеих сторон.

Исходная реакция:

$\text{Cu(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{CuO} + \text{NO}_2 + \text{O}_2$

Шаг 1: Определим степени окисления элементов.

• В $\text{Cu(NO}_3\text{)}_2$ медь (Cu) имеет степень окисления +2, а азот (N) — +5 в ионе нитрата ($\text{NO}_3^-$).

• В $\text{CuO}$ медь имеет степень окисления +2, кислород (O) — -2.

• В $\text{NO}_2$ азот имеет степень окисления +4, кислород — -2.

• В $\text{O}_2$ кислород в молекуле имеет степень окисления 0.

Шаг 2: Запишем изменения в степенях окисления.

• Медь (Cu) не изменяет свою степень окисления (остается +2), следовательно, она не участвует в изменении зарядов.

• Азот (N) из $\text{NO}_3^-$ (степень окисления +5) восстанавливается до $\text{NO}_2$ (степень окисления +4), то есть он принимает один электрон.

• Кислород (O) из $\text{NO}_3^-$ (где он имеет степень окисления -2) окисляется до $\text{O}_2$, где кислород имеет степень окисления 0, то есть отдаёт два электрона.

Шаг 3: Составим полу-реакции.

1. Полу-реакция восстановления (для азота):
   $\text{NO}_3^- + e^- \rightarrow \text{NO}_2$

2. Полу-реакция окисления (для кислорода):
   $\text{O}^{2-} \rightarrow \text{O}_2 + 2e^-$

Шаг 4: Уравняем электроны.

Поскольку для окисления кислорода требуется два электрона, а для восстановления азота — один, умножим первую реакцию на 2, чтобы сбалансировать количество электронов:

1. $2 \cdot (\text{NO}_3^- + e^- \rightarrow \text{NO}_2)$
   $2\text{NO}_3^- + 2e^- \rightarrow 2\text{NO}_2$

Теперь объединяем обе полу-реакции:

Электроны уничтожаются, и остается:

Шаг 5: Применим коэффициенты к полной реакции.

Теперь мы можем расставить коэффициенты в исходной реакции:

• $\text{Cu(NO}_3\text{)}_2$ дает 2 иона $\text{NO}_3^-$ (по 1 для каждого $\text{NO}_3^-$ из $\text{Cu(NO}_3\text{)}_2$), так что коэффициент перед $\text{Cu(NO}_3\text{)}_2$ будет 2.

• Азот из 2 молекул $\text{NO}_3^-$ дает 2 молекулы $\text{NO}_2$, так что перед $\text{NO}_2$ будет 2.

• Кислород, оставшийся в реакции, образует молекулы $\text{O}_2$. Для того, чтобы уравнять кислород, в правой части будет стоять коэффициент 1 перед $\text{O}_2$.

Таким образом, уравнение реакции с коэффициентами: