Для решения задачи составим электронный баланс:
- Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
- В $$NH_3$$: $$N^{( -3)}, H^{( +1)}$$
- В $$CuO$$: $$Cu^{( +2)}, O^{( -2)}$$
- В $$N_2$$: $$N^{( 0)}$$
- В $$H_2O$$: $$H^{( +1)}, O^{( -2)}$$
- В $$Cu$$: $$Cu^{( 0)}$$
- Выделим элементы, изменяющие степень окисления:
- Азот: $$N^{(-3)} \rightarrow N^{(0)}$$ (степень окисления повышается, отдаёт электроны – восстановление)
- Медь: $$Cu^{(+2)} \rightarrow Cu^{(0)}$$ (степень окисления понижается, принимает электроны – окисление)
- Составим баланс:
- $$N^{(-3)} - 3e^- \rightarrow N^{(0)}$$ (1 атом N)
- $$Cu^{(+2)} + 2e^- \rightarrow Cu^{(0)}$$ (1 атом Cu)
- Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов: НОК для 3 и 2 равно 6.
- Расставим коэффициенты:
- Перед $$NH_3$$ ставим коэффициент 2 (так как $$6 / 3 = 2$$).
- Перед $$N_2$$ ставим коэффициент 1 (так как $$6 / 3 = 2$$, но мы уже учли 2 атома азота в $$NH_3$$, а в $$N_2$$ их 2, поэтому 2/2=1).
- Перед $$CuO$$ ставим коэффициент 3 (так как $$6 / 2 = 3$$).
- Перед $$Cu$$ ставим коэффициент 3 (так как 3 атома меди принимают электроны).
- Запишем уравнение с коэффициентами:$$2NH_3 + 3CuO \rightarrow N_2 + 3Cu + H_2O$$
- Заполним недостающие коэффициенты:
- Атомы водорода: В левой части 6 атомов ($$2 \times 3$$), в правой части в $$N_2$$ и $$Cu$$ нет водорода. Значит, перед $$H_2O$$ ставим коэффициент 3 ($$3 \times 2 = 6$$).
- Проверим атомы кислорода: В левой части $$3 \times 1 = 3$$, в правой части $$3 \times 1 = 3$$. Все сходится.
- Итоговое уравнение:$$2NH_3 + 3CuO \rightarrow N_2 + 3Cu + 3H_2O$$
- Определим окислитель и восстановитель:
- Восстановитель: $$NH_3$$ (повышает степень окисления азота с -3 до 0).
- Окислитель: $$CuO$$ (понижает степень окисления меди с +2 до 0).
Максимальное количество баллов: 5.