Решение:
Давай разберемся с этим уравнением шаг за шагом!
- Баланс электронов:
- Сначала определим степени окисления всех элементов:
- В H₂ водород имеет степень окисления +1.
- В N₂ азот имеет степень окисления 0.
- В NH₃ водород имеет степень окисления +1, а азот — -3.
- Теперь посмотрим, кто отдает электроны (восстановитель), а кто принимает (окислитель):
- Азот (N) из степени 0 переходит в -3. Он принял 6 электронов (6e⁻).
- Водород (H) из степени +1 переходит в 0 (то есть в H₂). Каждый атом водорода теряет 1 электрон, но поскольку в H₂ два атома, то суммарно 2 атома теряют 2 электрона.
- Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, нам нужно найти наименьшее общее кратное для 6 (у азота) и 2 (у водорода). Это число 6.
- Умножаем изменение азота (который принял 6e⁻) на 1, а изменение водорода (который потерял 2e⁻) на 3.
- Получаем коэффициенты: перед N₂ ставим 1, перед H₂ — 3.
- Теперь уравниваем азот и водород в продуктах реакции (NH₃):
- Азота у нас 2 атома (N₂), значит, перед NH₃ ставим коэффициент 2.
- Водорода у нас 3 * 2 = 6 атомов. Перед NH₃ уже стоит коэффициент 2, который умножается на 3 атома водорода, что дает 6 атомов. Уравнение сбалансировано!
- Укажем окислитель и восстановитель:
- Окислитель — это вещество, которое принимает электроны (степень окисления понижается). В данном случае это N₂ (азот перешел из 0 в -3).
- Восстановитель — это вещество, которое отдает электроны (степень окисления повышается). В данном случае это H₂ (водород перешел из +1 в 0).
Вот как выглядит сбалансированное уравнение:
- \[ 3\text{H}_2 + \text{N}_2 = 2\text{NH}_3 \]
Ответ:
- Коэффициенты: 3H₂ + 1N₂ = 2NH₃ (помни, что коэффициент 1 мы не пишем).
- Окислитель: N₂
- Восстановитель: H₂