Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Чтобы определить роль азота в химической реакции, необходимо сравнить его степени окисления в исходных веществах и продуктах реакции. Если степень окисления понижается — элемент является окислителем, если повышается — восстановителем. Если степень окисления не меняется — элемент не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

А) N₂ + H₂ → NH₃
В левой части уравнения азот находится в виде простого вещества, его степень окисления равна 0. В молекуле аммиака NH₃ водород имеет степень окисления +1, следовательно, степень окисления азота равна –3.
Азот понижает степень окисления: N⁰ → N^–3. Процесс принятия электронов — это восстановление, а сам элемент является окислителем.
Соответствие: А → 1.

Б) NO₂ + O₂ + H₂O → HNO₃
В оксиде азота(IV) NO₂ степень окисления азота равна +4 (так как у кислорода –2). В азотной кислоте HNO₃ степень окисления азота равна +5 (у водорода +1, у трех атомов кислорода в сумме –6).
Азот повышает степень окисления: N⁺⁴ → N⁺⁵. Процесс отдачи электронов — это окисление, а сам элемент является восстановителем.
Соответствие: Б → 2.

В) HNO₃ + CaO → Ca(NO₃)₂ + H₂O
Это реакция обмена между кислотой и основным оксидом. В азотной кислоте HNO₃ азот находится в степени окисления +5. В образовавшейся соли — нитрате кальция Ca(NO₃)₂ — азот входит в состав того же нитрат-иона NO₃^–, где его степень окисления остается равной +5.
Так как степень окисления азота не изменилась, он не проявляет окислительно-восстановительных свойств.
Соответствие: В → 4.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 4.

Источник: ФИПИ