Al + HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O дописать уравнение ОВР и определить коэффициенты

Данное уравнение представляет собой реакцию окисления-восстановления (ОВР). Чтобы определить коэффициенты перед реагентами и продуктами реакции, необходимо сначала сбалансировать уравнение.

1) Сначала балансируем количество атомов алюминия (Al): Al + HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 1Al + HNO3 = 1Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O

2) Затем балансируем атомы азота (N): Al + 3HNO3 = 1Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 1Al + 3HNO3 = 1Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O

3) Теперь балансируем атомы кислорода (O): Al + 3HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 1Al + 3HNO3 = 1Al(NO3)3 + 1NH4NO3 + 3H2O

Таким образом, сбалансированное уравнение реакции окисления-восстановления будет выглядеть следующим образом: Al + 3HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + 3H2O

Коэффициенты перед реагентами и продуктами реакции: Алюминий (Al) - 1 Азотная кислота (HNO3) - 3 Алюминий нитрат (Al(NO3)3) - 1 Аммоний нитрат (NH4NO3) - 1 Вода (H2O) - 3

Для решения задачи по уравнению окислительно-восстановительной реакции (ОВР) между алюминием и азотной кислотой, начнем с анализа изменений в степенях окисления элементов и составления полуреакций.

1. Общая схема реакции:

[ \text{Al} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3\text{)}_3 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определение изменений степеней окисления:

   • Алюминий (Al) переходит из степени окисления 0 в Al(NO₃)₃, где степень окисления алюминия +3.
   • Азот в HNO₃ имеет степень окисления +5, а в NH₄NO₃: в аммоний-ионе (NH₄⁺) азот имеет степень окисления -3.

2. Запись полуреакций:

   • Окисление алюминия: [ \text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3e^- ]
   • Восстановление азота из HNO₃ до NH₃ (аммония): [ \text{NO}_3^- + 10H^+ + 8e^- \rightarrow \text{NH}_4^+ + 3H_2O ]

3. Уравнивание числа электронов: Для уравнивания числа электронов, полуреакции умножаются на соответствующие коэффициенты:

   • Окисление алюминия: [ 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Al}^{3+} + 6e^- ]
   • Восстановление азота: [ \text{NO}_3^- + 10H^+ + 8e^- \rightarrow \text{NH}_4^+ + 3H_2O ]

   Умножим полуреакцию восстановления на 3 и полуреакцию окисления на 4 для уравнивания электронов: [ 6\text{Al} \rightarrow 6\text{Al}^{3+} + 18e^- ] [ 3\text{NO}_3^- + 30H^+ + 24e^- \rightarrow 3\text{NH}_4^+ + 9H_2O ]

4. Складываем уравнения: [ 6\text{Al} + 3\text{NO}_3^- + 30H^+ \rightarrow 6\text{Al}^{3+} + 3\text{NH}_4^+ + 9H_2O ]

5. Добавление остатков и определение коэффициентов: [ 6\text{Al} + 30\text{HNO}_3 \rightarrow 6\text{Al(NO}_3\text{)}_3 + 3\text{NH}_4\text{NO}_3 + 9\text{H}_2\text{O} ]

6. Уравнивание всех элементов: Проверим баланс атомов и электронов:

   • Алюминий: 6 атомов слева и 6 в Al(NO₃)₃
   • Азот: 30 атомов азота в HNO₃, 18 азотов в Al(NO₃)₃ и 12 в NH₄NO₃
   • Водород: 30 атомов водорода в HNO₃, 12 водорода в NH₄NO₃ и 18 в H₂O
   • Кислород: 90 атомов кислорода в HNO₃, 54 атома в Al(NO₃)₃, 12 в NH₄NO₃ и 24 в H₂O

Таким образом, уравнение реакции имеет окончательный вид:

[ 8\text{Al} + 30\text{HNO}_3 \rightarrow 8\text{Al(NO}_3\text{)}_3 + 3\text{NH}_4\text{NO}_3 + 9\text{H}_2\text{O} ]

Коэффициенты:

• Al: 8
• HNO₃: 30
• Al(NO₃)₃: 8
• NH₄NO₃: 3
• H₂O: 9

Al + 6HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + 3H2O Уравнение ОВР: 3Al + 18HNO3 = 3Al(NO3)3 + NH4NO3 + 9H2O