Реакция овр N2+3F2=2NF3

Записываю решение так, как сделал бы это в ответе на сайте с вопросами и ответами.

Дано:
ОВР:

Нужно разобрать её как окислительно-восстановительную: определить степени окисления, кто окислитель/восстановитель, полуреакции и электронный баланс.

1. Степени окисления

В исходных веществах:

• В молекуле азота N₂:
  азот в простом веществе → степень окисления 0.

• В молекуле фтора F₂:
  фтор в простом веществе → степень окисления 0.

В продукте – NF₃:

Фтор почти всегда имеет степень окисления –1 (самый электроотрицательный элемент, кроме того, здесь нет ещё более сильного окислителя).

В молекуле NF₃:

• Пусть степень окисления азота = x.

• Три атома фтора: 3·(–1) = –3.

• Молекула в целом нейтральна, значит сумма степеней окисления = 0:

Итак, в NF₃:

• N: +3

• F: –1

2. Что окисляется, что восстанавливается

Смотрим, как меняются степени окисления:

• Азот: $0 \rightarrow +3$ — повышает степень окисления → окисляется → азот является восстановителем.

• Фтор: $0 \rightarrow -1$ — понижает степень окисления → восстанавливается → фтор является окислителем.

Вывод:

• Восстановитель: N₂

• Окислитель: F₂

3. Полуреакции (электронный баланс)

Разложим процесс на две полуреакции: окисление и восстановление.

Окисление (азот)

Один атом N:

Но в молекуле N₂ – два атома азота, значит:

То есть азот отдаёт 6 электронов.

Восстановление (фтор)

Для фтора:

Один атом: $\mathrm{F^0 + e^- \rightarrow F^-}$

Удобнее писать для молекулы F₂:

Чтобы число электронов совпало с 6, умножим эту полуреакцию на 3:

Теперь число электронов в обеих полуреакциях одинаково (6 e⁻).

4. Соединение полуреакций

Запишем обе полуреакции вместе:

1. Окисление азота:

2. Восстановление фтора:

Складываем, сокращаем электроны:

Теперь «собираем» ионы N³⁺ и F⁻ в молекулы NF₃. Два азота с зарядом +3 и шесть фторов с зарядом –1 дадут 2NF₃:

Если всё объединить, получается итоговая ОВР:

Она уже правильно сбалансирована.

5. Тип реакции

• Это реакция соединения (синтеза), потому что из двух простых веществ образуется одно сложное.

• Одновременно это окислительно-восстановительная реакция, поскольку:

  • азот окисляется: 0 → +3

  • фтор восстанавливается: 0 → –1

Краткий итог

• Степени окисления:

  • N₂: N 0 → в NF₃: N +3

  • F₂: F 0 → в NF₃: F –1

• Восстановитель: N₂

• Окислитель: F₂

• Полуреакции:

  • $\mathrm{N_2 \rightarrow 2N^{+3} + 6e^-}$ – окисление

  • $\mathrm{3F_2 + 6e^- \rightarrow 6F^-}$ – восстановление

• Суммарное уравнение ОВР:

  $$\mathrm{N_2 + 3F_2 = 2NF_3}$$