FeO+HNO3->Fe(NO3)3+NO2+H2O Расписать ОВР, с объяснением, пожалуйста. Почему какие коэффициенты ставятся?

Это реакция окисления железа(II) нитратом.

FeO - оксид железа(II), HNO3 - азотная кислота, Fe(NO3)3 - нитрат железа(III), NO2 - диоксид азота, H2O - вода.

Основное окислительно-восстановительное уравнение (ОВР) этой реакции можно записать следующим образом:

Fe2+ + 6H+ + 2NO3- -> Fe3+ + 2NO2 + 3H2O

Объяснение расстановки коэффициентов:

1. Коэффициент 2 перед FeO чтобы сбалансировать количество атомов железа на обеих сторонах уравнения.
2. Коэффициент 6 перед HNO3 чтобы сбалансировать количество атомов кислорода и водорода на обеих сторонах уравнения.
3. Коэффициент 2 перед Fe(NO3)3 чтобы сбалансировать количество атомов железа и нитрата на обеих сторонах уравнения.
4. Коэффициент 2 перед NO2 чтобы сбалансировать количество атомов азота на обеих сторонах уравнения.
5. Коэффициент 3 перед H2O чтобы сбалансировать количество атомов водорода и кислорода на обеих сторонах уравнения.

Таким образом, все коэффициенты в уравнении сбалансированы, что позволяет правильно описать происходящую химическую реакцию.

Давайте рассмотрим уравнение реакции:

[ \text{FeO} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

Чтобы правильно расставить коэффициенты в этом уравнении, нужно сначала понять, какие окислительно-восстановительные (ОВ) процессы происходят. Для этого нужно определить степени окисления всех элементов в исходных веществах и продуктах реакции.

1. Определение степеней окисления:

   • В (\text{FeO}) железо ((\text{Fe})) имеет степень окисления (+2), а кислород ((\text{O})) (-2).
   • В (\text{HNO}_3) азот ((\text{N})) имеет степень окисления (+5), кислород ((\text{O})) (-2), а водород ((\text{H})) (+1).
   • В (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3) железо ((\text{Fe})) имеет степень окисления (+3), азот ((\text{N})) (+5), кислород ((\text{O})) (-2).
   • В (\text{NO}_2) азот ((\text{N})) имеет степень окисления (+4), кислород ((\text{O})) (-2).
   • В (\text{H}_2\text{O}) водород ((\text{H})) имеет степень окисления (+1), а кислород ((\text{O})) (-2).

2. Определение изменений степеней окисления:

   • Железо ((\text{Fe})) изменяет степень окисления с (+2) в (\text{FeO}) до (+3) в (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3). Это окисление, так как степень окисления увеличивается.
   • Азот ((\text{N})) в (\text{HNO}_3) изменяет степень окисления с (+5) до (+4) в (\text{NO}_2). Это восстановление, так как степень окисления уменьшается.

3. Запись полуреакций окисления и восстановления:

   • Полуреакция окисления: [ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + e^- ]
   • Полуреакция восстановления: [ \text{N}^{+5} + e^- \rightarrow \text{N}^{+4} ]

4. Уравнивание числа электронов:

   В полуреакции окисления один атом железа отдаёт один электрон. В полуреакции восстановления один атом азота принимает один электрон. Соотношение между этими полуреакциями равно 1:1, так как количество электронов, отдаваемых железом, равно количеству электронов, принимаемых азотом.

5. Составление полного уравнения реакции:

   • На одну молекулу (\text{FeO}) требуется одна молекула (\text{HNO}_3) для уравнивания числа электронов.

6. Расстановка коэффициентов:

   Теперь расставим коэффициенты в уравнении, чтобы уравнять не только электроны, но и все атомы:

   [ \text{FeO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

   Давайте проверим и уравняем все атомы:

   • Атомы железа ((\text{Fe})): 1 слева и 1 справа.
   • Атомы азота ((\text{N})): 2 в (\text{HNO}_3) слева и 3 в (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3) + 1 в (\text{NO}_2) = 4 справа.
   • Атомы кислорода ((\text{O})): 1 (в (\text{FeO})) + 6 (в 2 (\text{HNO}_3)) = 7 слева и 9 (в (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3)) + 2 (в (\text{NO}_2)) = 11 справа.
   • Атомы водорода ((\text{H})): 2 в (\text{HNO}_3) слева и 2 в (\text{H}_2\text{O}) справа.

   Чтобы уравнять количество атомов кислорода и азота, добавим недостающие молекулы (\text{HNO}_3):

   [ \text{FeO} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

   Проверим снова:

   • Атомы железа ((\text{Fe})): 1 слева и 1 справа.
   • Атомы азота ((\text{N})): 4 в (\text{HNO}_3) слева и 3 в (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3) + 1 в (\text{NO}_2) = 4 справа.
   • Атомы кислорода ((\text{O})): 1 (в (\text{FeO})) + 12 (в (\text{HNO}_3)) = 13 слева и 9 (в (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3)) + 2 (в (\text{NO}_2)) + 2 (в (\text{H}_2\text{O})) = 13 справа.
   • Атомы водорода ((\text{H})): 4 в (\text{HNO}_3) слева и 4 в (\text{H}_2\text{O}) справа.

Теперь уравнение реакции уравнено правильно:

[ \text{FeO} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]