Azotas ir jo junginiai. Azotas ir jo junginiai Kaip išdėstyti oksidacijos būsenas organiniuose junginiuose

Azoto oksidacijos laipsnis NH 3 - (-3) yra mažiausias, HN0 2 - +3 - tarpinis, b HN0 3 - +5 - aukštesnis; siera H 2 S - (-2) - mažesnė, H 2 SO 3 - +4 - tarpinė, H 2 S0 4 - +6 - didesnė; manganas Mn0 2 - +4 - vidutinis, KMn0 4 - +7 - didesnis.

Vadinasi: NH 3 , H 2 S – tik reduktorius; KMn0 4, HN0 3, H 2 S0 4 - tik oksidatoriai; H 2 S0 3, HN0 2, Mn0 2 - oksidatoriai ir reduktoriai.

Svarbiausi oksidatoriai redokso reakcijose yra: F 2, 0 2, 0 3, H 2 0 2, Cl 2, HclO, HclOz, H 2 SO 4 (konc.), HN03, "aqua regia" (koncentruoto HN0 3 ir HCl mišinys ), N0 2 , KMn0 4 , Mn0 2 , K 2 Cr 2 0 7 , Cr0 3 , Pb0 2 ir kt.

Silpni oksidatoriai: I 2, bromo vanduo (Br 2 + H 2 0), S0 2, HN0 2, Fe 3+ ir kt.

Rodo stiprias atkuriamąsias savybes: šarminiai ir žemės šarminiai metalai, Mg, Al, H 2 (ypač išskyrimo metu), HI ir jodidai, HBr ir bromidai, H 2 S ir sulfidai, NH 3, PH3, H 3 P0 4, C, CO, Fe 2+, Cr 2+ ir kt.

Silpnos reduktorius: mažai aktyvūs metalai (Pb, Cu, Ag, Hg), HCl ir chloridai, S0 2, HN0 2 ir kt.

Jei reakcijos produktai nėra pateikti lygtyje, juos reikia išvesti naudojant būdingų oksidacijos būsenų lenteles (3.1 ir 3.2 lentelės) ir žinant konkrečių cheminių elementų junginių savybes.

Jei nauja elemento oksidacijos būsena yra teigiama, tada norint gauti produkto formulę, reikia sudaryti šią šio elemento junginių formulių grandinę

Pavyzdžiui,

Norint pašalinti reakcijos produktą, svarbi oksido arba hidroksido sąveika su terpe. Kadangi aliuminio hidroksidas yra amfoterinis, rūgštinėje aplinkoje (pavyzdžiui, H 2 SO 4) produktas bus aliuminio sulfatas, o šarminėje (KOH) - aliuminatas K.

Aplinkos formulė gali būti tik vienoje lygties dalyje. Jei išvestinė produkto formulė sutampa su terpės formule (H 2 S0 4), tada, jei tirpale yra K + arba Na + jonų, produktas bus sieros rūgšties druska, pavyzdžiui, Na 2 S0 4.

Šarminėje aplinkoje produktas bus Fe(OH)3 hidroksidas.

Rūgščioje aplinkoje CO 2 ištirpsta vandenyje sunkiai, todėl produktas bus anglies dioksidas (CO 2).

Jei naujoji elemento oksidacijos būsena yra neigiama, produkto formulės išvedimo grandinė turėtų būti tokia

Pavyzdžiui,

Išvedant redokso reakcijų produktus būtina atsižvelgti į konkrečių cheminių elementų elgseną. Taigi, manganas keičia savo oksidacijos būseną įvairiais būdais, priklausomai nuo aplinkos. Mn +7 sumažina jo oksidacijos laipsnį: rūgščioje aplinkoje iki +2, neutralioje - iki +4, stipriai šarminėje - iki +6. Mn +2 padidina oksidacijos laipsnį: rūgščioje aplinkoje - iki +7, neutralioje - iki +4 ir šarminėje aplinkoje - iki +6.

Pašalinant chromo (VI) junginių produktus, reikia atsiminti, kad chromatai yra stabilūs šarminėje aplinkoje, o dichromatai – rūgštinėje aplinkoje.

Elementai, turintys neigiamą oksidacijos būseną, paprastai ją pakeičia dėl reakcijos į nulį. Reakcijos produktas šiuo atveju yra paprasta medžiaga (Cl 2 , S, I 2 ir kt.).

Pavyzdžiui

a) 2Cl-1-2 = Cl2;

b) S-2-2 =S;

c) 2I -1 - 2 = I 2 (rūgščioje aplinkoje).

Išimtis yra jodido jonas I -1 šarminėje aplinkoje, nes I 2 nestabili šarminėje aplinkoje:

I -1 - 6 \u003d I +5 (šarminėje aplinkoje).

Likusių produktų formulės gaunamos likusius jonus sujungus su terpės jonais.

Aukščiau aptartas produktų pašalinimo metodas taikomas tik tirpaluose vykstančioms redokso reakcijoms; reakcijos produktai dujinėje fazėje ir lydaluose randami naudojant informacinę literatūrą.

Norėdami teisingai įdėti oksidacijos būsenos Reikia atsiminti keturias taisykles.

1) Paprastoje medžiagoje bet kurio elemento oksidacijos laipsnis lygus 0. Pavyzdžiai: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Turėtumėte atsiminti elementus, kuriems būdingi pastovios oksidacijos būsenos. Visi jie yra išvardyti lentelėje.

3) Aukščiausia elemento oksidacijos būsena, kaip taisyklė, sutampa su grupės, kurioje yra šis elementas, skaičiumi (pavyzdžiui, fosforas yra V grupėje, didžiausias fosforo SD yra +5). Svarbios išimtys: F, O.

4) Likusių elementų oksidacijos būsenų paieška pagrįsta paprasta taisykle:

Neutralioje molekulėje visų elementų oksidacijos būsenų suma lygi nuliui, o jone – jono krūviui.

Keli paprasti oksidacijos būsenų nustatymo pavyzdžiai

1 pavyzdys. Būtina rasti amoniako (NH 3) elementų oksidacijos būsenas.

Sprendimas. Jau žinome (žr. 2), kad str. GERAI. vandenilis yra +1. Belieka rasti šią azoto charakteristiką. Tegul x yra norima oksidacijos būsena. Sudarome paprasčiausią lygtį: x + 3 (+1) \u003d 0. Sprendimas akivaizdus: x \u003d -3. Atsakymas: N -3 H 3 +1.

2 pavyzdys. Nurodykite visų H 2 SO 4 molekulėje esančių atomų oksidacijos laipsnius.

Sprendimas. Vandenilio ir deguonies oksidacijos būsenos jau žinomos: H(+1) ir O(-2). Sieros oksidacijos laipsniui nustatyti sudarome lygtį: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Išspręsdami šią lygtį randame: x \u003d +6. Atsakymas: H +1 2 S +6 O -2 4 .

3 pavyzdys. Apskaičiuokite visų Al(NO 3) 3 molekulės elementų oksidacijos laipsnius.

Sprendimas. Algoritmas lieka nepakitęs. Aliuminio nitrato „molekulės“ sudėtis apima vieną Al atomą (+3), 9 deguonies atomus (-2) ir 3 azoto atomus, kurių oksidacijos laipsnį turime apskaičiuoti. Atitinkama lygtis: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Atsakymas: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

4 pavyzdys. Nustatykite visų (AsO 4) 3- jono atomų oksidacijos laipsnius.

Sprendimas. Tokiu atveju oksidacijos būsenų suma bus lygi nebe nuliui, o jono krūviui, t.y., -3. Lygtis: x + 4 (-2) = -3. Atsakymas: As(+5), O(-2).

Ką daryti, jei dviejų elementų oksidacijos būsenos nežinomos

Ar naudojant panašią lygtį galima vienu metu nustatyti kelių elementų oksidacijos būsenas? Jei svarstysime šią problemą matematikos požiūriu, atsakymas bus neigiamas. Tiesinė lygtis su dviem kintamaisiais negali turėti unikalaus sprendimo. Bet mes ne tik sprendžiame lygtį!

5 pavyzdys. Nustatykite visų elementų oksidacijos laipsnius (NH 4) 2 SO 4.

Sprendimas. Vandenilio ir deguonies oksidacijos būsenos žinomos, bet sieros ir azoto – ne. Klasikinis problemos su dviem nežinomaisiais pavyzdys! Amonio sulfatą laikysime ne viena „molekule“, o dviejų jonų deriniu: NH 4 + ir SO 4 2-. Žinome jonų krūvius, kiekviename iš jų yra tik vienas nežinomo oksidacijos laipsnio atomas. Pasitelkę patirtį, įgytą sprendžiant ankstesnes problemas, nesunkiai galime rasti azoto ir sieros oksidacijos būsenas. Atsakymas: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Išvada: jei molekulėje yra keli atomai su nežinomomis oksidacijos būsenomis, pabandykite „suskaldyti“ molekulę į kelias dalis.

Kaip išdėstyti oksidacijos būsenas organiniuose junginiuose

6 pavyzdys. Nurodykite visų CH 3 CH 2 OH elementų oksidacijos laipsnius.

Sprendimas. Oksidacijos būsenų nustatymas organiniuose junginiuose turi savo specifiką. Visų pirma, būtina atskirai rasti kiekvieno anglies atomo oksidacijos būsenas. Galite samprotauti taip. Apsvarstykite, pavyzdžiui, anglies atomą metilo grupėje. Šis C atomas yra prijungtas prie 3 vandenilio atomų ir gretimo anglies atomo. C-H jungtyje elektronų tankis pasislenka link anglies atomo (nes C elektronegatyvumas viršija vandenilio EO). Jei šis poslinkis būtų baigtas, anglies atomas įgytų -3 krūvį.

C atomas grupėje -CH2OH yra prijungtas prie dviejų vandenilio atomų (elektronų tankio poslinkis link C), vieno deguonies atomo (elektronų tankio poslinkis link O) ir vieno anglies atomo (galime manyti, kad elektronų tankio poslinkiai šioje atvejis neįvyksta). Anglies oksidacijos laipsnis yra -2 +1 +0 = -1.

Atsakymas: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

Nepainiokite sąvokų „valentas“ ir „oksidacijos būsena“!

Oksidacijos būsena dažnai painiojama su valentingumu. Nedarykite tos klaidos. Išvardinsiu pagrindinius skirtumus:

• oksidacijos būsena turi ženklą (+ arba -), valentingumas – ne;
• oksidacijos laipsnis gali būti lygus nuliui net sudėtingoje medžiagoje, valentingumo lygybė nuliui paprastai reiškia, kad šio elemento atomas nėra prijungtas prie kitų atomų (nekalbėsime apie jokius inkliuzinius junginius ir kita čia „egzotika“);
• oksidacijos laipsnis yra formali sąvoka, realią prasmę įgyjanti tik junginiuose su joniniais ryšiais, „valencijos“ sąvoka, atvirkščiai, patogiausia taikyti kovalentinių junginių atžvilgiu.

Oksidacijos būsena (tiksliau, jos modulis) dažnai skaitine prasme yra lygi valentingumui, tačiau dar dažniau šios reikšmės NESUTAPA. Pavyzdžiui, anglies oksidacijos laipsnis CO 2 yra +4; valentingumas C taip pat lygus IV. Tačiau metanolyje (CH 3 OH) anglies valentingumas išlieka toks pat, o C oksidacijos būsena yra -1.

Mažas testas tema "Oksidacijos laipsnis"

Skirkite kelias minutes ir patikrinkite, kaip supratote šią temą. Turite atsakyti į penkis paprastus klausimus. Sėkmės!

Užduotis numeris 1

Nustatykite reakcijos lygties ir azoto elemento savybių, kurias jis parodo šioje reakcijoje, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Atsakymas: 4221

Paaiškinimas:

A) NH 4 HCO 3 – druska, kuriai priklauso amonio katijonas NH 4 +. Amonio katijone azoto oksidacijos būsena visada yra -3. Dėl reakcijos jis virsta amoniaku NH3. Vandenilio oksidacijos laipsnis beveik visada (išskyrus jo junginius su metalais) yra +1. Todėl, kad amoniako molekulė būtų elektriškai neutrali, azoto oksidacijos būsena turi būti -3. Taigi azoto oksidacijos laipsnis nesikeičia; jis nepasižymi redokso savybėmis.

B) Kaip jau parodyta aukščiau, azoto NH3 amoniake oksidacijos būsena yra -3. Dėl reakcijos su CuO amoniakas paverčiamas paprasta medžiaga N 2. Bet kurioje paprastoje medžiagoje elemento, su kuriuo ji susidaro, oksidacijos būsena yra lygi nuliui. Taigi azoto atomas praranda neigiamą krūvį, o kadangi elektronai yra atsakingi už neigiamą krūvį, tai reiškia, kad azoto atomas juos praranda dėl reakcijos. Elementas, kuris reakcijos metu praranda dalį savo elektronų, vadinamas reduktoriumi.

C) Dėl reakcijos NH 3, kurio azoto oksidacijos būsena yra lygi -3, virsta azoto oksidu NO. Deguonies oksidacijos būsena beveik visada yra -2. Todėl, kad azoto oksido molekulė būtų elektriškai neutrali, azoto atomo oksidacijos būsena turi būti +2. Tai reiškia, kad dėl reakcijos azoto atomas pakeitė savo oksidacijos būseną nuo -3 iki +2. Tai rodo, kad azoto atomas prarado 5 elektronus. Tai yra, azotas, kaip ir B atveju, yra reduktorius.

D) N 2 yra paprasta medžiaga. Visose paprastose medžiagose jas sudarančio elemento oksidacijos būsena yra 0. Reakcijos rezultate azotas paverčiamas ličio nitridu Li3N. Vienintelė šarminio metalo oksidacijos būsena, išskyrus nulį (bet kurio elemento oksidacijos būsena yra 0), yra +1. Taigi, kad Li3N struktūrinis vienetas būtų elektriškai neutralus, azoto oksidacijos būsena turi būti -3. Pasirodo, dėl reakcijos azotas įgavo neigiamą krūvį, o tai reiškia elektronų pridėjimą. Azotas yra šios reakcijos oksidatorius.

Užduotis numeris 2

Nustatykite reakcijos schemos ir fosforo elemento savybių, kurias jis parodo šioje reakcijoje, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 1224

Užduotis numeris 3

REAKCIJOS LYGTIS
A) 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O B) 2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 C) 4Zn + 10HNO 3 → NH 4 NO 3 + 4Zn (NO 3) 2 + 3H 2 O D) 3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 1463 m

Užduotis numeris 4

Nustatykite reakcijos lygties ir joje esančio oksidatoriaus oksidacijos laipsnio pokyčio atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS LYGTIS	OKSIDUOTOJO LAIPSNIS KEITIMAS
A) SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO B) 2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2 C) 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 D) 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3425

Užduotis numeris 5

Nustatykite reakcijos schemos ir koeficiento, esančio prieš joje esantį oksidatorių, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS SCHEMA	KOEFICIENTAS PRIEŠ OKSIDIZATORIUS
A) NH3 + O2 → N2 + H2O B) Cu + HNO 3 (konc.) → Cu(NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O C) C + HNO 3 → NO 2 + CO 2 + H 2 O D) S + HNO 3 → H 2 SO 4 + NO

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3442

Užduotis numeris 6

Nustatykite reakcijos lygties ir joje esančio oksidatoriaus oksidacijos laipsnio pokyčio atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS LYGTIS	OKSIDUOTOJO LAIPSNIS KEITIMAS
A) 2NH3 + K → 2KNH2 + H2 B) H 2 S + K → K 2 S + H 2 C) 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O D) 2H 2S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 4436

Užduotis numeris 7

Nustatykite atitiktį tarp pradinių medžiagų ir vario savybių, kurias šis elementas turi šioje reakcijoje: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 2124

Užduotis numeris 8

Nustatykite reakcijos schemos atitiktį sieros savybei, kurią ji rodo šioje reakcijoje: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3224

Užduotis numeris 9

Nustatykite reakcijos schemos ir fosforo savybių, kurias ji parodo šioje reakcijoje, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3242

Užduotis numeris 10

Nustatykite reakcijos schemos ir azoto savybių, kurias ji parodo šioje reakcijoje, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 2141

Užduotis numeris 11

Nustatykite reakcijos schemos ir fluoro savybių, kurias jis rodo šioje reakcijoje, atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 1444 m

Užduotis numeris 12

Nustatykite reakcijos schemos ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio pokyčio atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS SCHEMA
A) NaIO → NaI + NaIO 3 B) HI + H 2 O 2 → I 2 + H 2 O C) NaIO 3 → NaI + O 2 D) NaIO 4 → NaI + O 2	1) I +5 → I −1 2) O −2 → O 0 3) I +7 →I −1 4) I +1 → I −1 5) I +1 → I +5 6) I −1 → I 0

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 5622

Užduotis numeris 13

Nustatykite reakcijos lygties ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio pokyčio atitiktį šioje reakcijoje: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS LYGTIS	REDUKTORIŲ OKSIDACIJOS LAIPSNIS KEITIMAS
A) H 2 S + I 2 → S + 2HI B) Cl 2 + 2HI → I 2 + 2HCl C) 2SO 3 + 2KI → I 2 + SO 2 + K 2 SO 4 D) S + 3NO 2 → SO 3 + 3NO

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 5331

Užduotis numeris 14

Nustatykite atitiktį tarp redokso reakcijos lygties ir sieros oksidacijos laipsnio pokyčio šioje reakcijoje: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS LYGTIS	SIEROS OKSIDACIJOS BŪKLĖS POKYČIAI
A) S + O 2 → SO 2 B) SO 2 + Br 2 + 2H 2 O → H 2 SO 4 + 2 HBr C) C + H 2 SO 4 (konc.) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O D) 2H 2S + O 2 → 2H 2 O + 2S

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 4123

Užduotis numeris 15

OKSIDAVIMO LAIPSNIO KEITIMAS	MEDŽIAGOS FORMULĖ
A) S -2 → S +4 B) S −2 → S +6 C) S +6 → S −2 D) S −2 → S 0	1) Cu 2 S ir O 2 2) H 2 S ir Br 2 (tirpalas) 3) Mg ir H 2 SO 4 (konc.) 4) H2SO3 ir O2 5) PbS ir HNO 3 (konc.) 6) C ir H 2 SO 4 (konc.)

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 1532 m

Užduotis numeris 16

Nustatykite sieros oksidacijos laipsnio pasikeitimo reakcijoje ir į ją patenkančių pradinių medžiagų formulių atitiktį: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

OKSIDAVIMO LAIPSNIO KEITIMAS	MEDŽIAGOS FORMULĖ
A) S 0 → S +4 B) S +4 → S +6 C) S −2 → S 0 D) S +6 → S +4	1) Cu ir H 2 SO 4 (skirtumas) 2) H 2 S ir O 2 (nepakankamai) 3) S ir H 2 SO 4 (konc.)

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3523

Užduotis numeris 17

Nustatykite atitiktį tarp azoto savybių ir redokso reakcijos lygties, kurioje jis turi šias savybes: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 2143

Užduotis numeris 18

Nustatykite atitiktį tarp chloro oksidacijos laipsnio pasikeitimo reakcijoje ir į ją patenkančių pradinių medžiagų formulių: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

OKSIDAVIMO LAIPSNIO KEITIMAS	PRADINIŲ MEDŽIAGŲ FORMULĖ
A) Cl 0 → Cl -1 B) Cl -1 → Cl 0 C) Cl +5 → Cl -1 D) Cl 0 → Cl +5	1) KClO 3 (šildymas) 2) Cl2 ir NaOH (karštas tirpalas) 3) KCl ir H 2 SO 4 (konc.) 6) KClO 4 ir H 2 SO 4 (konc.)

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 2412

19 užduotis

Nustatykite atitiktį tarp jono formulės ir jo gebėjimo parodyti redokso savybes: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 2332

Užduotis numeris 20

Nustatykite atitiktį tarp cheminės reakcijos schemos ir oksiduojančios medžiagos oksidacijos būsenos pokyčio: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

REAKCIJOS SCHEMA	OKSIDUOTOJO LAIPSNIS KEITIMAS
A) MnCO 3 + KClO 3 → MnO 2 + KCl + CO 2 B) Cl 2 + I 2 + H 2 O → HCl + HIO 3 C) H 2 MnO 4 → HMnO 4 + MnO 2 + H 2 O D) Na 2 SO 3 + KMnO 4 + KOH → Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + H 2 O	1) Cl 0 → Cl - 2) Mn+6 → Mn+4 3) Cl+5 → Cl- 4) Mn +7 → Mn +6 5) Mn+2 → Mn+4 6) S+4 → S+6

Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

Atsakymas: 3124

Užduotis numeris 21

Nustatykite reakcijos schemos ir redukuojančio agento oksidacijos laipsnio pokyčio atitiktį šioje reakcijoje: kiekvienai raide pažymėtai padėčiai pasirinkite atitinkamą padėtį, pažymėtą skaičiumi.

Kaip nustatyti elementų oksidacijos laipsnį junginiuose NH3, N2O3, HNO3, N2.
Aš nesuprantu... ir gavau geresnį atsakymą

Anatolijaus Arestovo atsakymas[guru]
Tai paprasta) Žiūrėkite, paprastos medžiagos (sudarytos tik iš vieno elemento atomų), pvz., N2, turi nulinį valentiškumą. Deguonies, O, oksidacijos būsena visada yra -2. Pavyzdžiui, N2O3. Deguonies oksidacijos būsena \u003d -2. Turime tris deguonies atomus. 3*(-2)=-6. Visa molekulė kaip visuma turi turėti nulinę oksidacijos būseną (jūsų atveju). Yra du azoto atomai. Jų oksidacijos būsena turėtų būti priešinga viso deguonies oksidacijos būsenai, ty +6. Turime du atomus, todėl dalijamės iš dviejų. Todėl azoto valentingumas \u003d + 3. Svarbiausia atsiminti, kad deguonies valentingumas beveik visada yra \u003d -2, o vandenilio \u003d +1. Visos molekulės suma turėtų būti lygi 0 (jei molekulė neturi pliuso ar minuso ženklų, bet turite kitų pavyzdžių) HNO3 - H=+1, O=-2, jų yra trys, mes apsvarstykite: -2*3=- 6. -6+1=-5. Apskritai jis turėtų būti 0. Tai reiškia, kad N \u003d 5.NH3 oksidacijos būsena yra 3 vandenilio atomai, kurių kiekvienas turi +1, t.y. +3, o tai reiškia, kad azotas \u003d -3. Taigi, NH3 (-3 ), N2O3 (+3), HNO3(+5), N2(0). Tai yra azoto atomų oksidacijos būsenos. O vandenilis ir deguonis turi atitinkamai (+1) ir (-2).

Atsakymas iš gravitacija[ekspertas]
skaičiuojama taip... vandenilio krūvis visada +1 deguoniui, visada -2... iš to išplaukia: tarkime HNO3, apskaičiuojame bendrą žinomų krūvį, tai yra + 1 (iš vandenilio) +3 * (-2) (iš deguonies) gauname -5 bendrą krūvį ... todėl azotas turi +5 .... priešingai nei likę atomai (4 taip, kad molekulė būtų elektra neutrali). N2 krūvis lygus 0. NH3 -3, N2O3 -2*3/2=-3 azoto krūvis +3...didžiausia oksidacijos laipsnis atitinka grupės, kurioje jis yra, skaičių... pvz. , azotas yra 5-oje didžiausios oksidacijos būsenos grupėje =+5....

Atsakymas iš 3 atsakymai[guru]

Sveiki! Štai keletas temų su atsakymais į jūsų klausimą: Kaip nustatyti elementų oksidacijos laipsnį junginiuose NH3, N2O3, HNO3, N2.
as nesuprantu...

Azotas- periodinės sistemos V A grupės 2 periodo elementas, eilės numeris 7. Atomo elektroninė formulė [ 2 He] 2s 2 2p 3, būdingos oksidacijos laipsniai 0, -3, +3 ir + 5, rečiau +2 ir +4, o kita būsena N v laikoma santykinai stabilia.

Azoto oksidacijos būsenos skalė:
+5 - N 2 O 5, NO 3, NaNO 3, AgNO 3

3 - N 2 O 3 , NO 2 , HNO 2 , NaNO 2 , NF 3

3 – NH3, NH4, NH3*H2O, NH2Cl, Li 3N, Cl3N.

Azotas turi didelį elektronegatyvumą (3,07), trečią po F ir O. Jis pasižymi tipiškomis nemetalinėmis (rūgštinėmis) savybėmis, sudarydamas įvairias deguonies turinčias rūgštis, druskas ir dvejetainius junginius, taip pat amonio katijoną NH 4 ir jo druskos.

Gamtoje - septynioliktas pagal cheminio gausumo elementą (devintas tarp nemetalų). Svarbus elementas visiems organizmams.

N 2

Paprasta medžiaga. Jį sudaro nepolinės molekulės, turinčios labai stabilų N≡N ˚σππ ryšį, o tai paaiškina elemento cheminį inertiškumą normaliomis sąlygomis.

Bespalvės, beskonės, bekvapės dujos, kurios kondensuojasi į bespalvį skystį (skirtingai nei O2).

Pagrindinis oro komponentas yra 78,09 % tūrio, 75,52 masės. Azotas iš skysto oro išverda anksčiau nei deguonis. Šiek tiek tirpsta vandenyje (15,4 ml / 1 l H 2 O esant 20 ˚C), azoto tirpumas yra mažesnis nei deguonies.

Kambario temperatūroje N2 reaguoja su fluoru ir labai nedideliu mastu su deguonimi:

N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3, N 2 + O 2 ↔ 2NO

Grįžtamoji amoniako gavimo reakcija vyksta 200 ˚C temperatūroje, esant slėgiui iki 350 atm, ir visada esant katalizatoriui (Fe, F 2 O 3, FeO, laboratorijoje Pt).

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 kJ

Pagal Le Chatelier principą amoniako išeiga turėtų padidėti padidėjus slėgiui ir mažėjant temperatūrai. Tačiau reakcijos greitis žemoje temperatūroje yra labai mažas, todėl procesas vyksta 450-500 ˚C temperatūroje, pasiekiant 15% amoniako išeigą. Nesureagavęs N 2 ir H 2 grįžta į reaktorių ir taip padidina reakcijos mastą.

Azotas yra chemiškai pasyvus rūgščių ir šarmų atžvilgiu, nepalaiko degimo.

Kvitas V industrija- skysto oro frakcinis distiliavimas arba cheminis deguonies pašalinimas iš oro, pavyzdžiui, kaitinant reaguojant 2C (koksas) + O 2 \u003d 2CO. Tokiais atvejais gaunamas azotas, kuriame taip pat yra inertinių dujų (daugiausia argono) priemaišų.

Laboratorijoje nedideli kiekiai chemiškai gryno azoto gali būti gaunami perjungimo reakcijoje su vidutiniu kaitinimu:

N -3 H 4 N 3 O 2 (T) \u003d N 2 0 + 2H 2 O (60-70)

NH 4 Cl(p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100˚C)

Jis naudojamas amoniako sintezei. Azoto rūgštis ir kiti azoto turintys produktai kaip inertinė terpė cheminiams ir metalurginiams procesams bei degiųjų medžiagų saugojimui.

NH 3

Dvejetainis junginys, azoto oksidacijos laipsnis yra - 3. Bespalvės dujos, turinčios aštrų būdingą kvapą. Molekulė turi nepilno tetraedro struktūrą [: N(H) 3 ] (sp 3 hibridizacija). Azoto buvimas elektronų donoro poros NH 3 molekulėje sp 3 hibridinėje orbitoje sukelia būdingą vandenilio katijono prisijungimo reakciją ir susidaro katijonas. amonio NH4. Jis suskystėja esant teigiamam slėgiui kambario temperatūroje. Skystoje būsenoje jis yra susijęs su vandeniliniais ryšiais. Termiškai nestabilus. Gerai ištirpinkime vandenyje (daugiau nei 700 l/1 l H 2 O 20˚C temperatūroje); dalis sočiame tirpale yra 34 % masės ir 99 % tūrio, pH= 11,8.

Labai reaktyvus, linkęs į papildomas reakcijas. Dega deguonimi, reaguoja su rūgštimis. Rodo redukuojančias (dėl N -3) ir oksiduojančias (dėl H +1) savybes. Jis džiovinamas tik kalcio oksidu.

Kokybinės reakcijos - baltų „dūmų“ susidarymas susilietus su dujine HCl, Hg 2 (NO3) 2 tirpale sudrėkinto popieriaus lapo juodėjimas.

Tarpinis produktas HNO 3 ir amonio druskų sintezėje. Jis naudojamas sodos, azoto trąšų, dažiklių, sprogstamųjų medžiagų gamyboje; skystas amoniakas yra šaltnešis. nuodingas.
Svarbiausių reakcijų lygtys:

2NH3 (g) ↔ N 2 + 3H 2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH -
NH 3 (g) + HCl (g) ↔ NH 4 Cl (g) balti "dūmai"
4NH 3 + 3O 2 (oras) = ​​2N 2 + 6 H 2 O (degimas)
4NH3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H2O (800˚C, kat. Pt/Rh)
2 NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3 H2O (500˚C)
2 NH3 + 3Mg \u003d Mg3N2 +3 H2 (600 ˚C)
NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O \u003d NH 4 HCO 3 (kambario temperatūra, slėgis)
Kvitas. IN laboratorijos- amoniako išstūmimas iš amonio druskų kaitinant natrio kalkėmis: Ca (OH) 2 + 2NH 4 Cl \u003d CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
Arba užvirinti vandeninį amoniako tirpalą, po to išdžiovinti dujas.
Pramonėje amoniakas gaunamas iš azoto su vandeniliu. Pramonės gaminamas suskystinto pavidalo arba koncentruoto vandeninio tirpalo pavidalu pagal techninį pavadinimą amoniako vanduo.

Amoniako hidratasNH 3 * H 2 O. Tarpmolekulinis ryšys. Balta, kristalinėje gardelėje – NH 3 ir H 2 O molekulės, surištos silpnu vandeniliniu ryšiu. Jo yra vandeniniame amoniako tirpale, silpnoje bazėje (disociacijos produktai yra NH 4 katijonas ir OH anijonas). Amonio katijonas turi taisyklingą tetraedrinę struktūrą (sp 3 hibridizacija). Termiškai nestabilus, tirpalą verdant visiškai suyra. Neutralizuotas stipriomis rūgštimis. Koncentruotame tirpale jis pasižymi redukuojančiomis savybėmis (dėl N -3). Jis patenka į jonų mainų ir kompleksų susidarymo reakciją.

Kokybinė reakcija– baltų „dūmų“ susidarymas kontaktuojant su dujine HCl. Jis naudojamas šiek tiek šarminei aplinkai sukurti tirpale, nusodinant amfoterinius hidroksidus.
1 M amoniako tirpale daugiausia yra NH 3 *H 2 O hidrato ir tik 0,4 % NH 4 OH jonų (dėl hidrato disociacijos); taigi joninio "amonio hidroksido NH 4 OH" tirpale praktiškai nėra, kietajame hidrate tokio junginio taip pat nėra.
Svarbiausių reakcijų lygtys:
NH 3 H 2 O (konc.) = NH 3 + H 2 O (verda su NaOH)
NH 3 H 2 O + HCl (diff.) = NH 4 Cl + H 2 O
3(NH 3 H 2 O) (konc.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8 (NH 3 H 2 O) (konc.) + 3Br 2 (p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50˚C)
2(NH 3 H 2 O) (konc.) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4(NH 3 H 2 O) (konc.) + Ag 2 O = 2OH + 3H 2 O
4(NH 3 H 2 O) (konc.) + Cu(OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6(NH 3 H 2 O) (konc.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
Dažnai vadinamas praskiestas amoniako tirpalas (3-10%) amoniako(pavadinimą sugalvojo alchemikai), o koncentruotas tirpalas (18,5 - 25%) yra amoniako tirpalas (gaminamas pramonės).

azoto oksidai

azoto monoksidasNE

Nedruskos formuojantis oksidas. bespalvės dujos. Radikale yra kovalentinis σπ ryšys (N꞊O), kietoje būsenoje N 2 O 2 dimeras su N-N ryšiu. Itin termiškai stabilus. Jautrus atmosferos deguoniui (ruda). Šiek tiek tirpsta vandenyje ir su juo nereaguoja. Chemiškai pasyvus rūgščių ir šarmų atžvilgiu. Kaitinamas, jis reaguoja su metalais ir nemetalais. labai reaktyvus NO ir NO 2 mišinys ("azoto dujos"). Tarpinis azoto rūgšties sintezės produktas.
Svarbiausių reakcijų lygtys:
2NO + O 2 (pvz.) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (grafitas) \u003d N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P (raudona) = 5N2 + 2P 2O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu \u003d N 2 + 2 Cu 2O (500-600˚C)
Reakcijos į NO ir NO 2 mišinius:
NO + NO 2 + H 2 O \u003d 2HNO 2 (p)
NO + NO 2 + 2KOH (razb.) \u003d 2KNO 2 + H 2 O
NO + NO 2 + Na 2 CO 3 \u003d 2Na 2 NO 2 + CO 2 (450-500˚C)
Kvitas V industrija: amoniako oksidacija deguonimi ant katalizatoriaus, in laboratorijos- praskiestos azoto rūgšties sąveika su reduktoriais:
8HNO 3 + 6Hg \u003d 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 NE+ 4 H 2 O
arba nitratų mažinimas:
2NaNO2 + 2H2SO4 + 2NaI \u003d 2 NE + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2Na 2 SO 4

azoto dioksidasNE 2

Rūgšties oksidas, sąlyginai atitinka dvi rūgštis - HNO 2 ir HNO 3 (rūgštis N 4 neegzistuoja). Rudos dujos, monomeras NO 2 kambario temperatūroje, skystas bespalvis dimeras N 2 O 4 (dianitrogeno tetroksidas) šaltyje. Visiškai reaguoja su vandeniu, šarmais. Labai stiprus oksidatorius, ėsdinantis metalus. Jis naudojamas azoto rūgšties ir bevandenių nitratų sintezei, kaip raketų kuro oksidatorius, alyvos valiklis nuo sieros ir organinių junginių oksidacijos katalizatorius. nuodingas.
Svarbiausių reakcijų lygtis:
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O \u003d 2HNO 3 + N 2 O 3 (sin.) (šaltai)
3 NO 2 + H 2 O \u003d 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2NaOH (diff.) \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
4NO 2 + O 2 + 2 H 2 O \u003d 4 HNO 3
4NO 2 + O 2 + KOH \u003d KNO 3 + 2 H 2 O
2NO 2 + 7H 2 = 2NH3 + 4 H2O (kat. Pt, Ni)
NO 2 + 2HI(p) = NO + I 2 ↓ + H 2 O
NO 2 + H 2 O + SO 2 = H 2 SO 4 + NO (50-60˚C)
NO 2 + K = KNO 2
6NO 2 + Bi(NO 3) 3 + 3NO (70–110˚C)
Kvitas: V industrija - NO oksidacija atmosferos deguonimi, in laboratorijos– koncentruotos azoto rūgšties sąveika su reduktoriais:
6HNO 3 (konc., kalnai) + S \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (konc., trumpai) + P (raudona) \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (konc., kalnai) + SO 2 \u003d H 2 SO 4 + 2 NO 2

azoto oksidasN 2 O

Bespalvės malonaus kvapo dujos („juoko dujos“), N꞊N꞊О, formali azoto oksidacijos laipsnis +1, blogai tirpios vandenyje. Palaiko grafito ir magnio degimą:

2N 2 O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
Gaunamas terminio amonio nitrato skaidymo būdu:
NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2 H 2 O (195-245˚C)
medicinoje naudojamas kaip anestetikas.

azoto trioksidasN 2 O 3

Esant žemai temperatūrai, tai mėlynas skystis, ON꞊NO 2, formali azoto oksidacijos būsena yra +3. 20 ˚C temperatūroje jis suyra 90% į bespalvio NO ir rudojo NO 2 mišinį („azoto dujos“, pramoniniai dūmai – „lapės uodega“). N 2 O 3 - rūgšties oksidas, šaltyje su vandeniu sudaro HNO 2, kaitinant reaguoja skirtingai:
3N 2 O 3 + H 2 O \u003d 2HNO 3 + 4NO
Su šarmais gaunamos HNO 2 druskos, pavyzdžiui, NaNO 2 .
Gaunamas NO sąveikaujant su O 2 (4NO + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3) arba su NO 2 (NO 2 + NO \u003d N 2 O 3)
su stipriu aušinimu. „Azoto dujos“ ir aplinkai pavojingos, veikia kaip atmosferos ozono sluoksnio sunaikinimo katalizatoriai.

azoto pentoksidas N 2 O 5

Bespalvis, kietas, O 2 N - O - NO 2, azoto oksidacijos laipsnis +5. Kambario temperatūroje per 10 valandų suyra į NO 2 ir O 2. Reaguoja su vandeniu ir šarmais kaip rūgštinis oksidas:
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO 3 + H 2
Gaunama dehidratuojant rūkstančią azoto rūgštį:
2HNO 3 + P 2 O 5 \u003d N 2 O 5 + 2HPO 3
arba NO 2 oksidacija ozonu -78 °C temperatūroje:
2NO 2 + O 3 \u003d N 2 O 5 + O 2

Nitritai ir nitratai

Kalio nitritasKNO 2 . Balta, higroskopinė. Ištirpsta nesuirdamas. Stabilus sausame ore. Labai gerai ištirpiname vandenyje (susidaro bespalvis tirpalas), jis hidrolizuojasi ant anijono. Tipiškas oksidatorius ir reduktorius rūgščioje aplinkoje, šarminėje aplinkoje reaguoja labai lėtai. Dalyvauja jonų mainų reakcijose. Kokybinės reakcijos ant NO 2 jono - violetinio MnO 4 tirpalo spalvos pakitimas ir juodų nuosėdų atsiradimas įdėjus I jonų.Naudojamas dažų gamyboje, kaip aminorūgščių ir jodidų analizės reagentas, fotografijos komponentas. reagentai.
svarbiausių reakcijų lygtis:
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (konc.) \u003d NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (dil.) + O 2 (pvz.) → 2KNO 3 (60-80 ˚C)
KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (violetinė) \u003d 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- \u003d 3NO 3 - + 2Cr 3+ + 4H 2 O
NO 2 – (sotus) + NH4 + (sotus) \u003d N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (BC) = 2NO + I 2 (juoda) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (razb.) + Ag + \u003d AgNO 2 (šviesiai geltona) ↓
Kvitas Vindustrija– kalio nitrato atgavimas procesuose:
KNO 3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (konc.) + Pb (kempinė) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO 3 + CaO + SO 2 \u003d 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 ˚C)

H itrat kalio KNO 3
techninis pavadinimas kalio, arba indėnas druskos , salietra. Balta, tirpsta nesuyra, suyra toliau kaitinant. Atsparus orui. Labai gerai tirpsta vandenyje (labai endo-efektas, = -36 kJ), hidrolizės nevyksta. Susiliejus stipriai oksiduoja (dėl atominio deguonies išsiskyrimo). Tirpale jį redukuoja tik atominis vandenilis (rūgščioje terpėje iki KNO 2, šarminėje iki NH 3). Stiklo gamyboje naudojamas kaip maisto konservantas, pirotechnikos mišinių ir mineralinių trąšų komponentas.

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

KNO 3 + 2H 0 (Zn, praskiestas HCl) = KNO 2 + H 2 O

KNO 3 + 8H 0 (Al, koncentr. KOH) = NH 3 + 2H 2 O + KOH (80 ˚C)

KNO 3 + NH 4 Cl \u003d N 2 O + 2H 2 O + KCl (230-300 ˚C)

2 KNO 3 + 3C (grafitas) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (degimas)

KNO 3 + Pb = KNO 2 + PbO (350–400 ˚C)

KNO 3 + 2KOH + MnO 2 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O (350–400 ˚C)

Kvitas: pramonėje
4KOH (horizontalus) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

ir laboratorijoje:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓