Решение задачи: Каталитическое горение аммиака

Реакция каталитического горения аммиака является важным промышленным процессом, который используется, например, при производстве азотной кислоты. В отличие от обычного горения, здесь используется катализатор (обычно платина), что позволяет получить оксид азота(II) вместо свободного азота. Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты: \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{кат., t} 4NO + 6H_2O \] Для школьной тетради разберем этот процесс подробнее: 1. Реагенты: аммиак \( (NH_3) \) и кислород \( (O_2) \). 2. Условия: присутствие катализатора (Pt) и нагревание. 3. Продукты: оксид азота(II) \( (NO) \) и вода \( (H_2O) \). Расстановка коэффициентов методом электронного баланса: Азот в аммиаке имеет степень окисления \(-3\), а в оксиде \(+2\): \[ N^{-3} - 5e^- \rightarrow N^{+2} \] (окисление) Кислород в молекуле имеет степень окисления \(0\), а в продуктах \(-2\): \[ O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} \] (восстановление) Находим наименьшее общее кратное для электронов (20) и получаем множители: для азота — 4, для кислорода — 5. Сумма всех коэффициентов в данном уравнении: \[ 4 + 5 + 4 + 6 = 19 \] Важно помнить: если проводить горение аммиака без катализатора, то продуктами будут азот \( (N_2) \) и вода: \[ 4NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2N_2 + 6H_2O \]