Задание 4. Составить ОВР методом электронного баланса, указать Ох, Red, процессы восстановления и окисления: PbO2 + NH3 → Pb + 2N2 + H2O

Решение:

Для составления ОВР методом электронного баланса определим степени окисления всех элементов в реакции:

\( 0x 0 \) (PbO₂): Pb⁺⁴O₂^-2

\( 0x 0 \) (NH₃): N^-3H₃⁺¹

\( 0x 0 \) (Pb): Pb⁰

\( 0x 0 \) (N₂): N₂⁰

\( 0x 0 \) (H₂O): H₂⁺¹O^-2

1. Составим электронный баланс:

Pb⁺⁴ + 4e^- → Pb⁰ (восстановление, окислитель)

2N^-3 → N₂⁰ + 6e^- (окисление, восстановитель)

2. Расставим коэффициенты:

Умножим первую полуреакцию на 3, а вторую на 2, чтобы уравнять число отданных и принятых электронов.

3Pb⁺⁴ + 12e^- → 3Pb⁰

2 \(\cdot\) 2N^-3 → 2N₂⁰ + 12e^-

3. Запишем уравнение реакции с коэффициентами:

3PbO₂ + 2NH₃ → 3Pb + N₂ + H₂O

4. Уравняем водород и кислород:

В левой части 6 атомов водорода (2 \( 0x 0 \) 3 = 6). Значит, перед H₂O ставим коэффициент 3.

3PbO₂ + 2NH₃ → 3Pb + N₂ + 3H₂O

Проверим кислород: В левой части 3 \( 0x 0 \) 2 = 6 атомов. В правой части 3 \( 0x 0 \) 1 = 3 атома кислорода в H₂O и 2 атома кислорода в N₂ (если предположить, что нитроген оксид), но в данном случае N₂, поэтому кислорода в правой части 3. Проверим атомы азота, в левой части 2 атома, в правой части 2 атома.

5. Окончательное уравнение:

3PbO₂ + 2NH₃ → 3Pb + N₂ + 3H₂O

Ответ:

Окислитель (Ox): PbO₂ (Pb⁺⁴)

Восстановитель (Red): NH₃ (N^-3)

Процесс восстановления: Pb⁺⁴ + 4e^- → Pb⁰

Процесс окисления: 2N^-3 → N₂⁰ + 6e^-

Уравнение реакции: 3PbO₂ + 2NH₃ → 3Pb + N₂ + 3H₂O