Задание №20 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы расставить коэффициенты методом электронного баланса, выполним следующие шаги:

1. Определим степени окисления элементов, которые меняют их в ходе химической реакции:
В азотистой кислоте $\text{HNO}_2$ азот имеет степень окисления $+3$.
В иодоводородной кислоте $\text{HI}$ иод имеет степень окисления $-1$.
В молекулярном иоде $\text{I}_2$ (простое вещество) степень окисления иода равна $0$.
В оксиде азота(II) $\text{NO}$ азот имеет степень окисления $+2$.
Остальные элементы (водород и кислород) своих степеней окисления не меняют.

2. Составим уравнения процессов окисления и восстановления (электронный баланс):
Восстановление: $\text{N}^{+3} + 1\bar{e} \rightarrow \text{N}^{+2}$ (азот принимает 1 электрон)
Окисление: $2\text{I}^{-1} - 2\bar{e} \rightarrow \text{I}_2^{0}$ (иод отдает 2 электрона)

3. Найдём наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов. Это число 2.
Для азота множитель: $2 : 1 = 2$.
Для иода множитель: $2 : 2 = 1$.

4. Перенесём полученные коэффициенты в уравнение реакции:
Перед азотсодержащими веществами ($\text{HNO}_2$ и $\text{NO}$) ставим коэффициент 2.
Перед $\text{HI}$ ставим коэффициент 2 (так как в правой части 2 атома иода в молекуле $\text{I}_2$).
Проверяем количество водорода: слева 2 атома в $\text{HNO}_2$ и 2 атома в $\text{HI}$, итого 4. Значит, перед $\text{H}_2\text{O}$ ставим коэффициент 2.
Проверяем кислород: слева $2 \times 2 = 4$, справа $2 \times 1 (\text{в NO}) + 2 \times 1 (\text{в H}_2\text{O}) = 4$. Уравнение составлено верно.

$2\text{HNO}_2 + 2\text{HI} = \text{I}_2 + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O}$

5. Укажем окислитель и восстановитель:
Азот в степени окисления $+3$ (в составе $\text{HNO}_2$) принимает электроны, значит, $\text{HNO}_2$ — окислитель.
Иод в степени окисления $-1$ (в составе $\text{HI}$) отдает электроны, значит, $\text{HI}$ — восстановитель.

Ответ:
$2\text{HNO}_2 + 2\text{HI} = \text{I}_2 + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O}$
Восстановитель: $\text{I}^{-}$ (или $\text{HI}$)
Окислитель: $\text{N}^{+3}$ (или $\text{HNO}_2$)

Источник: ФИПИ