Химия

Для происходящих реакций справедливы следующие уравнения электронного баланса:

$\left . \begin{matrix} Zn^0 - 2e = Zn^{2+} \\ N^{+5} + 8e = N^{-3} \end{matrix}\right | \begin{matrix} 4 \\ 1 \end{matrix} $

Из приведенной записи следует, что для окисления 4 атомов цинка требуется 1 нитрат-ион. Однако образовавшимся 4 ионам цинка будут сопутствовать еще 8 нитрат-ионов, а иону аммония будет также сопутствовать нитрат-анион, т. е. всего для проведения реакции потребуется 10 молей азотной кислоты

$4Zn + 10HNO_3 = NH_4NO_3 + 4Zn(NO_2)_2 + 3H_2O$.

В 1 л 0,01 н. раствора азотной кислоты ($M = 63$) содержится 0,63 г кислоты. На образование 1 моля нитрата аммония ($М = 80$) требуется 10 молей $HNO_3$ ($M = 63$) и 4 моля цинка ($M = 65$). Если получено 0,77 г $NH_4NO_3$, то количества реагирующих веществ можно найти из соотношения

260 г $Zn$ - 630 г $HNO_3$ - 80 г $NH_4NO_3$,
$х$ г $Zn$ - $у$ г $HNO_3$ - 0,77 г $NH_4NO_3$,
$x = \frac{260 \cdot 0,77}{80} = 2,5025$ г $Zn$,
$y = \frac{630 \cdot 0,77}{80} = 6,064$ г $HNO_3$.

6,064 г $HNO_3$ соответствуют $6,064 : 63 = 0,09625$ моля азотной кислоты, которые будут содержаться в 9,625 л ее 0,01 н. раствора.