По данным схемам составьте схемы электронного баланса и уравнения окислительно-восстановительных реакций: а) V2O5 + Al = Al2O3 + V; б) NH3 + O2 = N2 + H2O; в) HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O.

Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса необходимо определить степени окисления элементов, установить, какие атомы отдают и принимают электроны, найти коэффициенты и расставить их в уравнениях реакций.

Окисление — процесс отдачи электронов, при котором степень окисления элемента повышается.

Восстановление — процесс присоединения электронов, при котором степень окисления элемента понижается.

а) V₂O₅ + Al → Al₂O₃ + V

1. Определяем степени окисления элементов:

Ванадий изменяет степень окисления с +5 до 0, а алюминий — с 0 до +3.

2. Составляем электронный баланс:

Наименьшее общее кратное чисел 5 и 3 равно 15. Для одного атома ванадия и алюминия множители равны 3 и 5 соответственно. С учётом двух атомов ванадия в V₂O₅ получаем коэффициенты 6 и 10.

Ванадий принимает электроны, следовательно, он восстанавливается. Алюминий отдаёт электроны, следовательно, он окисляется.

• Окислитель — V₂O₅ (ванадий).

• Восстановитель — Al (алюминий).

3. Уравнение реакции:

б) NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

1. Определяем степени окисления:

Азот изменяет степень окисления с −3 до 0, кислород — с 0 до −2.

2. Составляем электронный баланс:

Наименьшее общее кратное чисел 3 и 2 равно 6. Но при составлении уравнения необходимо учитывать, что азот в продуктах образует молекулы N₂, а кислород в исходных веществах находится в виде O₂. Поэтому коэффициенты перед NH₃ и O₂ равны 4 и 3 соответственно.

Азот отдаёт электроны и окисляется, кислород принимает электроны и восстанавливается.

• Окислитель — O₂ (кислород).

• Восстановитель — NH₃ (аммиак).

3. Уравнение реакции:

Проверка: слева 4 атома азота, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Справа столько же.

в) HNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

1. Определяем степени окисления: