Hg+hno3=hg(no3)2+no2+h2o электронный баланс

В данном уравнении реакции происходит окислительно-восстановительное взаимодействие между ртутью (Hg) и азотной кислотой (HNO3). Реакция протекает следующим образом:

Hg + HNO3 -> Hg(NO3)2 + NO2 + H2O

Для того чтобы выразить электронный баланс данной реакции, необходимо учитывать изменение степени окисления элементов. В данном случае ртуть переходит из нулевой степени окисления в +2, азот из +5 в +4.

Изначально азот в азотной кислоте HNO3 имеет степень окисления +5, а в Hg(NO3)2 - +4. Следовательно, происходит потеря электронов азотом. Ртуть же приобретает 2 электрона, переходя из нулевой степени окисления в +2.

Таким образом, электронный баланс данной реакции составляет: 2e- + Hg -> Hg2+ + 2e- Hg + 2H+ -> Hg2+ + H2 4H+ + 2e- + NO3- -> NO2 + 2H2O

Таким образом, электронный баланс данной реакции показывает, как происходит перераспределение электронов между реагентами и продуктами реакции.

Для уравнения реакции:

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

необходимо составить электронный баланс, чтобы понять, какие атомы окисляются и восстанавливаются.

Шаг 1: Определение степени окисления

1. Ртуть (Hg): В элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
2. Азот в (\text{HNO}_3) (азотная кислота): Азот в (\text{HNO}_3) имеет степень окисления +5. (О = -2, H = +1; ( \text{H} (+1) + \text{N} (\text{x}) + 3 \cdot \text{O} (-2) = 0 \rightarrow x - 5 = 0 \rightarrow x = +5 )).
3. Ртуть в (\text{Hg(NO}_3\text{)}_2): В (\text{Hg(NO}_3\text{)}_2) ртуть имеет степень окисления +2.
4. Азот в (\text{NO}_2) (диоксид азота): Азот в (\text{NO}_2) имеет степень окисления +4.

Шаг 2: Определение изменений степеней окисления

• Ртуть (Hg): ( 0 \rightarrow +2 )

  • Потеря 2 электронов (окисление): ( \text{Hg} \rightarrow \text{Hg}^{2+} + 2e^- )

• Азот ((\text{HNO}_3) в (\text{NO}_2)): ( +5 \rightarrow +4 )

  • Приобретение 1 электрона (восстановление): ( \text{N}^{+5} + e^- \rightarrow \text{N}^{+4} )

Шаг 3: Составление электронного баланса

Теперь у нас есть полуреакции:

1. Окисление ртути: [ \text{Hg} \rightarrow \text{Hg}^{2+} + 2e^- ]

2. Восстановление азота: [ \text{N}^{+5} + e^- \rightarrow \text{N}^{+4} ]

Чтобы уравнять количество электронов, которые теряются и приобретаются, умножим вторую полуреакцию на 2:

[ 2 \text{N}^{+5} + 2e^- \rightarrow 2 \text{N}^{+4} ]

Теперь у нас:

1. ( \text{Hg} \rightarrow \text{Hg}^{2+} + 2e^- )
2. ( 2 \text{N}^{+5} + 2e^- \rightarrow 2 \text{N}^{+4} )

Шаг 4: Объединение полуреакций

Объединяем полуреакции, чтобы получить:

[ \text{Hg} + 2 \text{N}^{+5} \rightarrow \text{Hg}^{2+} + 2 \text{N}^{+4} ]

Шаг 5: Уравнивание атомов и составление полной реакции

Теперь уравняем полное химическое уравнение. Сначала уравняем атомы азота и кислорода:

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

Проверка

Проверим уравнение на соответствие законам сохранения массы и заряда:

• Атомы ртути: 1 слева и 1 справа.
• Атомы азота: 4 слева (4 (\text{HNO}_3)) и 4 справа (2 в (\text{Hg(NO}_3\text{)}_2) и 2 в (\text{NO}_2)).
• Атомы кислорода: 12 слева (4 (\text{HNO}_3)) и 12 справа (6 в (\text{Hg(NO}_3\text{)}_2), 4 в (\text{NO}_2) и 2 в (\text{H}_2\text{O})).
• Атомы водорода: 4 слева (4 (\text{HNO}_3)) и 4 справа (2 (\text{H}_2\text{O})).

Таким образом, уравнение реакции выверено и сбалансировано:

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

Это и есть решение задачи по электронному балансу для данной реакции.