Напишите реакции взаимодействия а) цинка с разбавленной азотной кислотой; б) серебра с концентрированной азотной кислотой и составьте уравнения электронного баланса для этих реакций. Укажите окислитель и восстановитель в данных реакциях.
Напишите реакции взаимодействия а) цинка с разбавленной азотной кислотой; б) серебра с концентрированной азотной кислотой и составьте уравнения электронного баланса для этих реакций. Укажите окислитель и восстановитель в данных реакциях.
а) Реакция взаимодействия цинка с разбавленной азотной кислотой: Zn + 2HNO3 -> Zn(NO3)2 + H2
б) Реакция взаимодействия серебра с концентрированной азотной кислотой: 3Ag + 4HNO3 -> 3AgNO3 + 2H2O + NO
Окислитель - азотная кислота; Восстановитель - цинк и серебро.
а) Реакция взаимодействия цинка с разбавленной азотной кислотой: 3Zn + 8HNO3 -> 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Электронный баланс для данной реакции: Zn -> Zn2+ + 2e- (окисление) NO3- + 4H+ + 3e- -> NO + 2H2O (восстановление)
Окислитель: HNO3 Восстановитель: Zn
б) Реакция взаимодействия серебра с концентрированной азотной кислотой: 3Ag + 4HNO3 -> 3AgNO3 + 2NO + 2H2O
Электронный баланс для данной реакции: Ag -> Ag+ + e- (окисление) NO3- + 2H+ + e- -> NO2 + H2O (восстановление)
Окислитель: HNO3 Восстановитель: Ag
Для начала рассмотрим реакции взаимодействия цинка с разбавленной азотной кислотой и серебра с концентрированной азотной кислотой.
Цинк (Zn) реагирует с разбавленной азотной кислотой (HNO₃) с образованием окиси азота (II) (NO), нитрата цинка (Zn(NO₃)₂) и воды (H₂O). Это окислительно-восстановительная реакция, в которой цинк окисляется, а азотная кислота восстанавливается.
Уравнение реакции: [ \text{Zn} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O} ]
Электронный баланс:
Окисление цинка: [ \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- ]
Восстановление азота в азотной кислоте: [ 2\text{HNO}_3 + 6e^- + 6\text{H}^+ \rightarrow 2\text{NO} + 4\text{H}_2\text{O} ]
Сокращаем на общий множитель и получаем: [ 3\text{Zn} \rightarrow 3\text{Zn}^{2+} + 6e^- ] [ 2\text{NO}_3^- + 4\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O} ]
Теперь уравняем общее уравнение: [ 3\text{Zn} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{NO} + 4\text{H}_2\text{O} ]
Окислитель и восстановитель:
Серебро (Ag) реагирует с концентрированной азотной кислотой (HNO₃) с образованием диоксида азота (NO₂), нитрата серебра (AgNO₃) и воды (H₂O). Это также окислительно-восстановительная реакция.
Уравнение реакции: [ \text{Ag} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{AgNO}_3 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Электронный баланс:
Окисление серебра: [ \text{Ag} \rightarrow \text{Ag}^+ + e^- ]
Восстановление азота в азотной кислоте: [ 2\text{HNO}_3 + 2e^- + 2\text{H}^+ \rightarrow 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Сокращаем на общий множитель и получаем: [ 2\text{Ag} \rightarrow 2\text{Ag}^+ + 2e^- ] [ 2\text{NO}_3^- + 4\text{H}^+ + 2e^- \rightarrow 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Теперь уравняем общее уравнение: [ 2\text{Ag} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{AgNO}_3 + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Окислитель и восстановитель:
Таким образом, цинк в реакции с разбавленной азотной кислотой и серебро в реакции с концентрированной азотной кислотой действуют как восстановители, отдавая электроны, тогда как азотная кислота выступает в роли окислителя, принимая электроны.
