Номер 1034, страница 165 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1034. Электроотрицательность атома азота выше, чем атома водорода. Как правильно записать формулу аммиака — $\text{NH}_3$ или $\text{H}_3\text{N}$ — и почему? Какое название у этого соединения — гидрид азота(III) или нитрид водорода?

Решение

Как правильно записать формулу аммиака — $NH_3$ или $H_3N$ — и почему?

Согласно общим правилам составления химических формул бинарных соединений, на первом месте ставится элемент с меньшей электроотрицательностью, а на втором — с большей. Электроотрицательность азота (около 3.04 по шкале Полинга) выше, чем у водорода (около 2.20). Следуя этому правилу, формулу следовало бы записать как $H_3N$.

Однако для ряда широко распространенных соединений, таких как аммиак, исторически закрепились традиционные написания, которые являются исключением из общего правила. Формула аммиака $NH_3$ является общепринятой и используется во всей химической литературе. Таким образом, правильной записью, основанной на традиции, является $NH_3$.

Ответ: Правильная и общепринятая формула аммиака — $NH_3$. Хотя по формальному правилу, основанному на электроотрицательности, следовало бы писать $H_3N$, для аммиака закрепилась традиционная форма записи, являющаяся исключением.

Какое название у этого соединения — гидрид азота(III) или нитрид водорода?

Систематическое название бинарного соединения строится по названию более электроотрицательного элемента с добавлением суффикса "-ид" (в именительном падеже), за которым следует название менее электроотрицательного элемента (в родительном падеже).

Поскольку азот более электроотрицателен, чем водород, анион будет образовывать азот. Корень названия "азот" с суффиксом "-ид" дает "нитрид". Менее электроотрицательный элемент — водород. Следовательно, систематическое название соединения — "нитрид водорода".

Название "гидрид азота(III)" некорректно по двум причинам:

1. Суффикс "гидрид" используется, когда водород является более электроотрицательным элементом и имеет степень окисления -1 (что характерно для его соединений с металлами). В аммиаке водород менее электроотрицателен и имеет степень окисления +1.

2. Степень окисления азота в аммиаке ($NH_3$) равна -3. Это можно рассчитать из условия электронейтральности молекулы: $x + 3 \cdot (+1) = 0$, откуда степень окисления азота $x = -3$. Римская цифра (III) в названии "гидрид азота(III)" указывает на неверную степень окисления +3.

Ответ: Правильное систематическое название соединения — нитрид водорода. Название "гидрид азота(III)" некорректно.