а) NH3 + O2 ⟶ NO + H2O (t, кат.);
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (t, кат.)
Схема окислительно-восстановительной реакции.
N-3H3 + O20 ⟶ N+2O-2 + H2O
N-3 -5ē ⟶ N+2 |5|20|4 ― процесс окисления
O20 +4ē ⟶ 2O-2 |4| |5 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 5 и 4. Это число 20, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 5 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 4 и 5 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент азот изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 4 перед формулой двух соединений азота (NH3, NO). Поскольку элемент кислород изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество H2O-2, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходной веществе), поэтому ставим коэффициент 5 только перед формулой кислорода O2. 4NH3 + 5O2 = 4NO + H2O Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а кислород — окислитель.
б) NH3 + O2 ⟶ N2 + H2O (t, кат.).
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
4NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + 6H2O
2N-3 -6ē ⟶ N20 |6|12|2 ― процесс окисления
O20 +4ē ⟶ 2O-2 |4| |3 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент азот изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2, поскольку относится к двум атомам азота, перед формулой азота N2. Поскольку элемент кислород изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество H2O, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходной веществе), поэтому ставим коэффициент 3, поскольку относится к двум атомам кислорода, перед формулой кислорода O2. 4NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + H2O. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а кислород — окислитель.