Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить роль азота в предложенных реакциях, необходимо рассчитать его степени окисления в реагентах и продуктах. Если степень окисления повышается — элемент является восстановителем, если понижается — окислителем. Если степень окисления не меняется — реакция не является окислительно-восстановительной для данного элемента.

А) NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl
В ионе аммония NH₄⁺ степень окисления азота равна –3 (так как водород +1, а сумма степеней окисления равна заряду иона: x + 4*(+1) = +1, откуда x = –3).
В молекуле аммиака NH₃ степень окисления азота также равна –3 (так как водород +1, а молекула электронейтральна: x + 3*(+1) = 0, откуда x = –3).
Степень окисления азота не изменилась. Это реакция ионного обмена.
Следовательно, азот не проявляет окислительно-восстановительных свойств (4).

Б) NaOH + NO₂ → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
В оксиде азота(IV) NO₂ степень окисления азота равна +4.
В нитрите натрия NaNO₂ степень окисления азота равна +3 (Na⁺¹, O^–2: +1 + x + 2*(–2) = 0, x = +3).
В нитрате натрия NaNO₃ степень окисления азота равна +5 (Na⁺¹, O^–2: +1 + x + 3*(–2) = 0, x = +5).
Азот из степени окисления +4 переходит одновременно в +3 (принимает электрон, окислитель) и в +5 (отдает электрон, восстановитель). Это реакция диспропорционирования.
Следовательно, азот является и окислителем, и восстановителем (3).

В) NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O
В аммиаке NH₃ степень окисления азота равна –3.
В молекулярном азоте N₂ (простое вещество) степень окисления азота равна 0.
Азот повышает свою степень окисления с –3 до 0, то есть отдает электроны.
Следовательно, азот является восстановителем (2).

Ответ: А → 4, Б → 3, В → 2.

Источник: ФИПИ