Составить электронный баланс NH3+O2=H2O+N2

Для составления электронного баланса реакции аммиака с кислородом, начнем с самого уравнения реакции:

NH₃ + O₂ → H₂O + N₂

Теперь шаг за шагом:

1. Напишем неуравненное уравнение реакции:

   NH₃ + O₂ → H₂O + N₂

2. Определим степени окисления элементов:

   • В аммиаке (NH₃):

     • Азот (N) имеет степень окисления -3.

     • Водород (H) имеет степень окисления +1.

   • В кислороде (O₂):

     • Кислород (O) имеет степень окисления 0.

   • В воде (H₂O):

     • Водород (H) имеет степень окисления +1.

     • Кислород (O) имеет степень окисления -2.

   • В азоте (N₂):

     • Азот (N) имеет степень окисления 0.

3. Найдем изменения в степенях окисления:

   • Азот в NH₃ изменяет свою степень окисления с -3 на 0, то есть он окисляется.

   • Кислород в O₂ изменяет свою степень окисления с 0 на -2, то есть он восстанавливается.

4. Балансируем атомы, начиная с азота: Чтобы сбалансировать азот, нам нужно, чтобы количество атомов азота с обеих сторон было одинаковым. В аммиаке один атом азота, а в азоте (N₂) — два атома. Поэтому ставим коэффициент 2 перед NH₃: $2 NH₃ + O₂ → H₂O + N₂$

5. Балансируем водород: В левой части у нас два молекулы NH₃, каждая из которых содержит по три атома водорода, то есть всего 6 атомов водорода. В правой части в молекуле воды 2 атома водорода, следовательно, нам нужно 3 молекулы воды, чтобы сбалансировать водород. Получаем: $2 NH₃ + O₂ → 3 H₂O + N₂$

6. Балансируем кислород: В правой части у нас 3 молекулы воды, каждая из которых содержит 1 атом кислорода, всего 3 атома кислорода. Поэтому нам нужно 3 атома кислорода с левой стороны, что означает, что нам нужно поставить коэффициент 3/2 перед кислородом O₂: $2 NH₃ + \frac{3}{2} O₂ → 3 H₂O + N₂$

7. Убираем дроби: Чтобы избавиться от дроби, умножаем все коэффициенты на 2: $4 NH₃ + 3 O₂ → 6 H₂O + 2 N₂$

8. Проверяем баланс:

   • Атомы азота: слева 4 атома (в 4 молекулах NH₃), справа 4 атома (в 2 молекулах N₂).

   • Атомы водорода: слева 12 атомов (в 4 молекулах NH₃), справа 12 атомов (в 6 молекулах H₂O).

   • Атомы кислорода: слева 6 атомов (в 3 молекулах O₂), справа 6 атомов (в 6 молекулах H₂O).

Итак, окончательно уравнение реакции будет:

4 NH₃ + 3 O₂ → 6 H₂O + 2 N₂

Теперь уравнение сбалансировано и электронный баланс соблюден.