Определите степень окисления каждого элемента и расставьте коэффициенты методом электронного баланса: N2+H2=NH3

Для того чтобы определить степень окисления каждого элемента и расставить коэффициенты методом электронного баланса для реакции:

$N_2 + H_2 = NH_3$

1. Определение степени окисления:

• В молекуле $N_2$ азот имеет степень окисления 0, так как это элемент в своей молекулярной форме.

• В молекуле $H_2$ водород имеет степень окисления 0, так как это элемент в своей молекулярной форме.

• В молекуле аммиака $NH_3$ водород имеет степень окисления +1, а азот — степень окисления -3, так как водород в соединениях обычно имеет степень окисления +1.

2. Метод электронного баланса:

Для того чтобы сбалансировать реакцию методом электронного баланса, нужно учесть, что азот из $N_2$ (степень окисления 0) переходит в $NH_3$ (степень окисления -3), а водород из $H_2$ (степень окисления 0) переходит в $NH_3$ (степень окисления +1).

• Азот: В молекуле $N_2$ каждый атом имеет степень окисления 0, а в $NH_3$ каждый атом азота имеет степень окисления -3. Это означает, что азот из $N_2$ принимает 6 электронов (поскольку один атом азота в $N_2$ переходит в степень окисления -3, а для этого нужно принять 3 электрона). Так как в $N_2$ два атома азота, то для всей молекулы нужно принять 6 электронов.

• Водород: В молекуле $H_2$ водород имеет степень окисления 0, а в $NH_3$ — +1. Это значит, что водород отдает по одному электрону на каждый атом в молекуле аммиака. Так как в $NH_3$ три атома водорода, то водород отдает 3 электрона.

Теперь нужно уравнять количество электронов, которые теряет водород, и которые принимает азот. Для этого умножим количество атомов водорода на 2, а количество атомов азота — на 3, чтобы количество электронов было одинаковым:

• Азот теряет 6 электронов.

• Водород отдает 6 электронов.

3. Расставляем коэффициенты:

Запишем уравнение с коэффициентами:

Теперь проверим баланс элементов и зарядов:

• Азот: 1 молекула $N_2$ содержит 2 атома азота, а 2 молекулы $NH_3$ содержат также 2 атома азота, что сбалансировано.

• Водород: 3 молекулы $H_2$ содержат 6 атомов водорода, и 2 молекулы $NH_3$ содержат тоже 6 атомов водорода.

• Электроны: Азот принимает 6 электронов, водород отдает 6 электронов, поэтому уравнение сбалансировано и по электронам.

Ответ: Уравнение реакции с коэффициентами: