Определить сумму коэффициентов в уравнении ОВР: Al + HNO3 = Al(NO3)3 + NО + H2O

Для того чтобы определить сумму коэффициентов в уравнении окислительно-восстановительной реакции (ОВР), давайте сначала разобьем уравнение на составляющие и уравняем его.

У нас есть уравнение:

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

Шаг 1: Определим окислители и восстановители

• Окислитель: Это вещество, которое принимает электроны и окисляется. В этой реакции окисляется алюминий (Al), который переходит из степени окисления 0 в +3.
• Восстановитель: Это вещество, которое отдает электроны и восстанавливается. Восстановление происходит у ионов азота (в HNO₃), которые из +5 степени окисления в нитратном ионе (NO₃⁻) переходят в +2 степень окисления в молекуле оксида азота (NO).

Шаг 2: Составим полу-реакции

1. Полу-реакция окисления (алюминий): $$\text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^-$$
2. Полу-реакция восстановления (азот): $$\text{NO}_3^- + 4H^+ + 3e^- \rightarrow \text{NO} + 2H_2O$$

Шаг 3: Уравнивание реакции

Чтобы уравнять уравнение, нам нужно соблюсти баланс по атомам и зарядам. Мы видим, что на правой стороне у нас появляется 3 электрона, которые были отданы алюминием. Эти электроны должны быть компенсированы в реакции восстановления.

Объединяем полу-реакции, умножая вторую полу-реакцию на 1 и первую на 3, чтобы число электронов было одинаковым:

1. Окисление алюминия: $$3\text{Al} \rightarrow 3\text{Al}^{3+} + 9e^-$$
2. Восстановление азота: $$\text{NO}_3^- + 4H^+ + 3e^- \rightarrow \text{NO} + 2H_2O$$

Теперь, уравниваем количество атомов на обеих сторонах:

• Алюминий: 3 атома слева и 3 атома справа (в составе Al(NO₃)₃).
• Азот: 3 атома слева (в 3 ионах NO₃⁻) и 3 атома справа (в 3 молекулах NO).
• Водород: 12 атомов слева (в 3 HNO₃) и 12 атомов справа (в 6 молекулах H₂O).
• Кислород: 9 атомов слева (в 3 HNO₃) и 9 атомов справа (в 3 молекулах NO и 6 молекулах H₂O).

Шаг 4: Итоговое уравнение

После уравнивания реакции мы получаем следующее уравнение:

Шаг 5: Сумма коэффициентов

Теперь, чтобы найти сумму коэффициентов, складываем все числовые коэффициенты:

• 3 (Al)
• 6 (HNO₃)
• 3 (Al(NO₃)₃)
• 3 (NO)
• 3 (H₂O)

Итого:

Ответ: Сумма коэффициентов в уравнении реакции равна 18.