расставить степень окисления и указать кто окислитель, кто восстановитель: Cr(NO3)3 = Cr2O3 + NO2 + O2, 3) NO2 + H2O = HNO3 + NO

Решение:

Разберем каждое уравнение отдельно.

1. Cr(NO3)3
• В соединении Cr(NO3)3 степень окисления кислорода равна -2, азота +5 (так как это остаток азотной кислоты).
• Чтобы найти степень окисления хрома, учтем, что заряд нитрат-иона (NO3) равен -1.
• Тогда: \[ x + 3(-1) = 0 \] \[ x = +3 \]
• Степень окисления хрома в Cr(NO3)3 равна +3.
2. Cr2O3
• Степень окисления кислорода равна -2.
• Тогда: \[ 2x + 3(-2) = 0 \] \[ 2x = +6 \] \[ x = +3 \]
• Степень окисления хрома в Cr2O3 равна +3.
3. NO2
• Степень окисления кислорода равна -2.
• Тогда: \[ x + 2(-2) = 0 \] \[ x = +4 \]
• Степень окисления азота в NO2 равна +4.
4. O2
• Простое вещество, степень окисления равна 0.
5. HNO3
• Степень окисления водорода равна +1, кислорода -2.
• Тогда: \[ (+1) + x + 3(-2) = 0 \] \[ 1 + x - 6 = 0 \] \[ x = +5 \]
• Степень окисления азота в HNO3 равна +5.
6. NO
• Степень окисления кислорода равна -2.
• Тогда: \[ x + (-2) = 0 \] \[ x = +2 \]
• Степень окисления азота в NO равна +2.

Определение окислителя и восстановителя:

Рассмотрим реакции, которые могли бы привести к образованию указанных продуктов. Без полного уравнения реакции сложно однозначно определить окислитель и восстановитель.

Для примера, если бы реакция была:

Cr(NO3)3 → Cr2O3 + NO2 + O2 (этот пример не сходится по балансу, но для определения степеней окисления:

• Cr в Cr(NO3)3 имеет степень окисления +3.
• Cr в Cr2O3 имеет степень окисления +3. (Хром не меняет степень окисления, следовательно, в этой реакции он не является ни окислителем, ни восстановителем).
• N в NO2 имеет степень окисления +4.
• O в O2 имеет степень окисления 0.
• O в NO3 (из Cr(NO3)3) имеет степень окисления -2.

Если бы реакция была такой, то:

• O из нитрат-иона (с -2) превращается в O2 (с 0). Это процесс окисления, значит, NO3⁻ (или компонент, содержащий его) выступает восстановителем.
• N из нитрат-иона (с +5) превращается в NO2 (с +4). Это процесс восстановления, значит, NO3⁻ (или компонент, содержащий его) выступает окислителем.

Вторая реакция: NO2 + H2O = HNO3 + NO

Расставим степени окисления:

• NO2: N(+4), O(-2)
• H2O: H(+1), O(-2)
• HNO3: H(+1), N(+5), O(-2)
• NO: N(+2), O(-2)

Анализ изменений степеней окисления:

• Азот в NO2 меняет степень окисления с +4 на +5 в HNO3. Это процесс окисления. Следовательно, NO2 является восстановителем.
• Азот в NO2 также меняет степень окисления с +4 на +2 в NO. Это процесс восстановления. Следовательно, NO2 является окислителем.

Таким образом, в данной реакции NO2 выступает и окислителем, и восстановителем (диспропорционирование).

Ответ:

• Cr(NO3)3: Cr(+3)
• Cr2O3: Cr(+3)
• NO2: N(+4)
• O2: O(0)
• HNO3: N(+5)
• NO: N(+2)

В реакции NO2 + H2O = HNO3 + NO:

• Окислитель: NO2 (азот принимает электроны, степень окисления понижается с +4 до +2).
• Восстановитель: NO2 (азот отдает электроны, степень окисления повышается с +4 до +5).