Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой NaBrO3 + NH3 → N2 + NaBr + H2O Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

\( \overset{+1}{\text{Na}}\overset{+5}{\text{Br}}\overset{-2}{\text{O}}_3 + \overset{+1}{\text{N}}\overset{-3}{\text{H}}_3 \rightarrow \overset{0}{\text{N}}_2 + \overset{+1}{\text{Na}}\overset{-1}{\text{Br}} + \overset{+1}{\text{H}}_2\overset{-2}{\text{O}} \)

2. Составим полуреакции окисления и восстановления:

• Окисление: \( \text{N}^{-3} \rightarrow \text{N}_2^0 \) (азот из -3 степени окисления повышает её до 0, отдавая электроны)
• Восстановление: \( \text{Br}^{+5} \rightarrow \text{Br}^{-1} \) (бром из +5 степени окисления понижает её до -1, принимая электроны)

3. Уравняем полуреакции:

• Полуреакция окисления: \( 2\text{N}^{-3} \rightarrow \text{N}_2^0 + 6e^- \)
• Полуреакция восстановления: \( \text{Br}^{+5} + 6e^- \rightarrow \text{Br}^{-1} \)

4. Уравняем количество отданных и принятых электронов. В данном случае число электронов (6) совпадает.

5. Подставим коэффициенты в исходное уравнение:

\( \text{NaBrO}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{N}_2 + \text{NaBr} + \text{H}_2\text{O} \)

Коэффициенты для \( \text{N}_2 \) и \( \text{NH}_3 \) равны 2 (из полуреакции окисления). Коэффициент для \( \text{Br} \) в \( \text{NaBrO}_3 \) и \( \text{NaBr} \) равен 1 (из полуреакции восстановления).

\( 1\text{NaBrO}_3 + 2\text{NH}_3 \rightarrow 1\text{N}_2 + 1\text{NaBr} + \text{H}_2\text{O} \)

6. Уравняем остальные элементы:

\( \text{1NaBrO}_3 + 2\text{NH}_3 \rightarrow 1\text{N}_2 + 1\text{NaBr} + 3\text{H}_2\text{O} \)

Проверяем баланс по атомам: Na (1=1), Br (1=1), O (3=3), N (2=2), H (6=6). Уравнение сбалансировано.

Определение окислителя и восстановителя:

• Восстановитель — вещество, которое отдаёт электроны и повышает свою степень окисления. В данном случае это \( \text{NH}_3 \) (азот в \( \text{NH}_3 \) имеет степень окисления -3 и повышает её до 0).
• Окислитель — вещество, которое принимает электроны и понижает свою степень окисления. В данном случае это \( \text{NaBrO}_3 \) (бром в \( \text{NaBrO}_3 \) имеет степень окисления +5 и понижает её до -1).

Ответ: Коэффициенты в уравнении: 1, 2, 1, 1, 3. Окислитель: \( \text{NaBrO}_3 \). Восстановитель: \( \text{NH}_3 \).