Задание №17 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо рассмотреть уравнения реакций термического разложения каждого из предложенных веществ и определить, меняются ли степени окисления атомов в процессе реакции. Если степени окисления меняются, реакция является окислительно-восстановительной (ОВР).

1) Карбонат аммония (NH₄)₂CO₃
При нагревании карбонат аммония разлагается на аммиак, углекислый газ и воду:
(NH₄)₂CO₃ → (t°) 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
Проверим степени окисления: азот в ионе аммония имеет степень окисления -3, в аммиаке также -3. Углерод в карбонат-ионе +4, в углекислом газе +4. Водород и кислород также не меняют своих значений. Это реакция разложения без изменения степеней окисления.

2) Гидрокарбонат калия KHCO₃
Гидрокарбонаты щелочных металлов при нагревании превращаются в карбонаты, выделяя воду и углекислый газ:
2KHCO₃ → (t°) K₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O
Здесь все элементы сохраняют свои степени окисления (K +1, H +1, C +4, O -2). Это не ОВР.

3) Нитрат аммония NH₄NO₃
Разложение нитрата аммония — классический пример внутримолекулярной ОВР. Азот в составе иона аммония (NH₄⁺) находится в степени окисления -3, а в составе нитрат-иона (NO₃⁻) — в степени окисления +5. При нагревании они «сопропорционируют»:
NH₄NO₃ → (t°) N₂O↑ + 2H₂O
Азот из -3 переходит в +1, и из +5 переходит в +1. Степени окисления изменились, значит, это окислительно-восстановительная реакция.

4) Нитрат алюминия Al(NO₃)₃
Нитраты металлов (кроме щелочных, дающих нитриты) при разложении всегда проявляют окислительные свойства за счет азота в степени окисления +5 и кислорода в степени окисления -2:
4Al(NO₃)₃ → (t°) 2Al₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑
Азот понижает степень окисления с +5 (в нитрате) до +4 (в NO₂), а кислород повышает с -2 до 0 (в O₂). Это окислительно-восстановительная реакция.

5) Гидроксид алюминия Al(OH)₃
Нерастворимые основания разлагаются на оксид металла и воду:
2Al(OH)₃ → (t°) Al₂O₃ + 3H₂O
Степени окисления алюминия (+3), кислорода (-2) и водорода (+1) остаются неизменными. Это не ОВР.

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции разложения нитрата аммония и нитрата алюминия.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ