Уточнение: Коэффициент перед HNO₃ (Cu + HNO₃ конц.)
Уравнение Реакции
Cu + 4 HNO₃ (конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂↑ + 2 H₂O
Две Роли Азотной Кислоты
1. HNO₃ как Окислитель
Часть молекул HNO₃ (азот N⁺⁵) восстанавливается до NO₂. По электронному балансу, для этого требуется 2 молекулы HNO₃ (чтобы 2N⁺⁵ приняли 2e⁻).
2. HNO₃ как Источник Нитрат-Ионов
Другая часть молекул HNO₃ предоставляет нитрат-ионы (NO₃⁻) для образования соли Cu(NO₃)₂. В одной молекуле Cu(NO₃)₂ содержится 2 нитрат-иона. Эти ионы не меняют степень окисления азота, но они должны откуда-то взяться. Для этого требуется еще 2 молекулы HNO₃.
ИТОГО: 2 (для NO₂) + 2 (для Cu(NO₃)₂) = 4 молекулы HNO₃
Пошаговая Расстановка Коэффициентов
1. Электронный Баланс
Cu⁰ - 2e⁻ → Cu⁺²
2N⁺⁵ + 2e⁻ → 2N⁺⁴
2. Перенос Коэффициентов из Баланса
1 Cu + HNO₃ → 1 Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + H₂O
3. Уравнивание Азота (N)
Справа: 2 N (в Cu(NO₃)₂) + 2 N (в 2NO₂) = 4 N.
Значит, слева нужно 4 HNO₃.
Cu + 4 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + H₂O
4. Уравнивание Водорода (H)
Слева: 4 H (в 4HNO₃).
Значит, справа нужно 2 H₂O.
Cu + 4 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O
5. Проверка Кислорода (O)
Слева: 4 × 3 = 12 O.
Справа: 6 (в Cu(NO₃)₂) + 4 (в 2NO₂) + 2 (в 2H₂O) = 12 O. Все сходится!
Коэффициент перед HNO₃ учитывает как молекулы, участвующие в окислительно-восстановительном процессе, так и те, что формируют соль.