산화-환원 반응에서 질량 균형과 전하 균형

산화-환원 반응에서 질량 균형과 전하 균형

 

 

다음 반응식은 구리 조각을 진한 질산에 넣었을 때 일어나는 산화-환원 반응이다.

(단, a~f는 가장 간단한 정수 계수를 나타낸다.)

 

aCu(s) + bNO3^-(aq) + cH^+(aq) → dCu^2+(aq) + eNO2(g) + fH2O(l)

 

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

[보기]

가) NO3^-은 산화제이다.

나) H^+은 환원된다.

다) c=4이고, f=2이다.

 

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정답은 가), 다)인데,

다)가 왜 맞는지 모르겠어요.

 

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질문자는

이 반응식이 왜 틀렸는지를 모르겠다는 것이겠죠.^^

Cu(s) + NO3^-(aq) + 2H^+(aq) → Cu^2+(aq) + NO2(g) + H2O(l)

 

왜냐하면, 양쪽 반응물/생성물의 질량 균형은 맞거든요.

즉 이렇게 해도 양쪽의 원자 개수는 맞습니다.

Cu : 1개

N : 1개

O : 3개

H : 2개

 

 

그러나 전하 균형은 맞지 않습니다.

반응물의 전하: (0) + (-1) + 2(+1) = +1

생성물의 전하: (+2) + (0) + (0) = +2

서로 다르지요.

 

이렇게 하면, 질량 균형도 맞고, 전하 균형도 맞습니다.

Cu(s) + 2NO3^-(aq) + 4H^+(aq) → Cu^2+(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

반응물의 전하: (0) + 2(-1) + 4(+1) = +2

생성물의 전하: (+2) + 2(0) + 2(0) = +2

 

이 때문에 c=4이고, f=2이다. 도 정답이 됩니다.