Номер 1002, страница 160 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1002. Приведите по одному примеру формул соединений азота, в которых он проявляет все возможные для него степени окисления.

Решение

Азот — элемент 15-й группы (VA-группы) периодической системы, который проявляет широкий диапазон степеней окисления от -3 до +5. Ниже приведены примеры соединений для каждой из возможных степеней окисления азота.

Степень окисления -3

В аммиаке степень окисления водорода равна +1. Молекула электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления всех атомов равна нулю. Обозначим степень окисления азота за $x$. Тогда: $x + 3 \cdot (+1) = 0$, откуда $x = -3$. Примером соединения является аммиак.

Ответ: $NH_3$.

Степень окисления -2

В гидразине степень окисления водорода равна +1. Молекула электронейтральна. Обозначим степень окисления азота за $x$. Уравнение для расчета: $2 \cdot x + 4 \cdot (+1) = 0$. Отсюда $2x = -4$, и $x = -2$.

Ответ: $N_2H_4$.

Степень окисления -1

В гидроксиламине степень окисления водорода +1, а кислорода -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна нулю: $x + 2 \cdot (+1) + (-2) + (+1) = 0$. Отсюда $x + 1 = 0$, и $x = -1$.

Ответ: $NH_2OH$.

Степень окисления 0

В простом веществе, молекулярном азоте, состоящем из двух атомов азота, степень окисления каждого атома по определению равна нулю.

Ответ: $N_2$.

Степень окисления +1

В оксиде азота(I), или закиси азота, степень окисления кислорода равна -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Уравнение для нейтральной молекулы: $2 \cdot x + (-2) = 0$. Отсюда $2x = 2$, и $x = +1$.

Ответ: $N_2O$.

Степень окисления +2

В оксиде азота(II) степень окисления кислорода равна -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Тогда $x + (-2) = 0$, откуда $x = +2$.

Ответ: $NO$.

Степень окисления +3

В азотистой кислоте степени окисления водорода +1, а кислорода -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + 2 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $1 + x - 4 = 0$, и $x = +3$. Другим примером может служить оксид азота(III) $N_2O_3$.

Ответ: $HNO_2$.

Степень окисления +4

В оксиде азота(IV), или диоксиде азота, степень окисления кислорода равна -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Тогда $x + 2 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +4$.

Ответ: $NO_2$.

Степень окисления +5

В азотной кислоте степени окисления водорода +1, а кислорода -2. Обозначим степень окисления азота за $x$. Сумма степеней окисления: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $1 + x - 6 = 0$, и $x = +5$. Другим примером является оксид азота(V) $N_2O_5$.

Ответ: $HNO_3$.