Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) - химические реакции, протекание которых приводит в изменению степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Передача электронов от одного атома к другому называется окислением-восстановлением. Вещество, атомы которого принимают электроны в ходе ОВР, называется окислителем. Степень окисления атомов окислителя в ходе ОВР понижается. Вещество,атомы которого отдают электроны в ходе ОВР , называется восстановителем. Степень окисления атомов в ходе ОВР повышается.

У каждого элемента таблицы Менделеева существует высшая и низшая степени окисления, однако у некоторых элементов всего одна возможная степень окисления. Элементы, находящиеся в своей высшей степени окисления могут быть только окислителями, а те, которые находятся в низшей степени окисления - только восстановителями. Элементы в промежуточной степени окисления ( то есть не высшая и не низшая) могут быть как окислителями, так и восстановителями.

А) $\ce{3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O}$

Расставим степени окисления:

Водород не меняет степени окисления (+1);

Кислород не меняет степени окисления (-2);

Медь в левой части уравнения имеет степень окисления 0, а в правой части +2 ( кислотный остаток нитрат имеет заряд -1, а его 2 молекулы, следовательно суммарный заряд -2, заряд меди должен быть +2, чтобы молекула была электронейтральна -2+2=0);

Азот слева в азотной кислоте имеет степень окисления +5 (заряд трёх молекул кислорода -6, у водорода +1, -6+1 = -5. Чтобы нейтрализовать этот заряд, азот должен иметь степень окисления +5); справа азот в нитрате меди степени окисления не меняет, а в оксиде азота (II) имеет степень окисления +2 .

Напишем электронные уравнения полуреакций:

$\ce{N^{+5} +3e- -> N^{+2}}$ азот - окислитель

$\ce{Cu^0 - 2e- -> Cu^{+2}}$ медь - восстановитель, подходит вариант 2.

Б) $\ce{3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O}$

Начинаем со степеней окисления:

Водород не меняет степень окисления (+1);

Кислород не меняет степень окисления (-2);

Медь в оксиде слева имеет степень окисления +2, а в правой части 0 (так как одиночный атом);

Азот слева в аммиаке имеет степень окисления -3 ( так как суммарный заряд молекул водорода +3, получается азот должен нейтрализовать этот заряд своим отрицательным -3); справа заряд 0, так как одиночный атом.

Напишем 'электронные уравнения полуреакций:

$\ce{Cu^{+2} +2e -> Cu^0}$ окислитель

$\ce{2N^{-3} - 6e -> N2^0}$ восстановитель; данный азот входит в состав аммиака, поэтому соединение аммиак является восстановителем, выбираем вариант 1.

В) $\ce{4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3}$

Расставляем степени окисления:

Водород не меняет своей степени окисления (+1);

Кислород в левой части видим одинарное соединение, состоящее из двух молекул кислорода, следовательно степень окисления равна 0; в правой части кислород в азотной кислоте имеет постоянную степень окисления -2;

Азот слева в оксиде имеет степень окисления +4 ( суммарный заряд двух молекул кислорода -4, чтобы общий заряд был равен 0, нужно, чтобы у азота была степень окисления противоположная кислороду, то есть +4); справа в азотной кислоте степень окисления азота равна +5 (это постоянная степень окисления азота в азотной кислоте и нитрат-анионе NO₃^-).

Напишем электронные уравнения полуреакций:

$\ce{O2^0 + 4e -> 2O^{-2}}$ окислитель

$\ce{N^{+4} -1 e -> N^{+5}}$ восстановитель, входит в состав оксида азота (IV), выбираем вариант 4.