Номер 382, страница 77 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

382. Какую максимальную положительную и минимальную отрицательную степень окисления проявляют атомы азота в соединениях? Приведите по одному примеру соединений, содержащих атомы азота в таких степенях окисления.

Для определения максимальной положительной и минимальной отрицательной степеней окисления азота необходимо обратиться к его положению в Периодической системе Д.И. Менделеева и строению его электронной оболочки. Азот (N) — это элемент 15-й группы (VА группа), 2-го периода. Его электронная конфигурация $1s^2 2s^2 2p^3$. На внешнем энергетическом уровне у атома азота находится 5 валентных электронов.

Какую максимальную положительную степень окисления проявляют атомы азота в соединениях?

Высшая (максимальная) положительная степень окисления элемента, как правило, равна номеру группы, в которой он находится. Для азота, элемента 15-й (VА) группы, она составляет +5. Эта степень окисления проявляется, когда азот образует химические связи с более электроотрицательным элементом (например, с кислородом), условно отдавая все свои пять валентных электронов. Примером соединения, в котором азот проявляет степень окисления +5, является азотная кислота ($HNO_3$). В молекуле $HNO_3$ сумма степеней окисления всех атомов равна нулю. Степень окисления водорода (H) равна +1, а кислорода (O) равна -2. Если обозначить степень окисления азота (N) как $x$, то можно составить уравнение: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$. Решив его, получаем: $1 + x - 6 = 0$, откуда $x = +5$.

Ответ: максимальная положительная степень окисления азота равна +5, пример соединения — азотная кислота ($HNO_3$).

Какую минимальную отрицательную степень окисления проявляют атомы азота в соединениях?

Низшая (минимальная) отрицательная степень окисления для неметаллов определяется числом электронов, которые атом может принять для завершения своего внешнего электронного слоя до стабильного состояния (октета, т.е. 8 электронов). Атому азота, имеющему 5 валентных электронов, не хватает 3 электронов до октета. Следовательно, его минимальная отрицательная степень окисления равна $5 - 8 = -3$. Эту степень окисления азот проявляет в соединениях с менее электроотрицательными элементами, например, с водородом или металлами. Примером такого соединения является аммиак ($NH_3$). В молекуле $NH_3$ степень окисления водорода (H) равна +1. Если обозначить степень окисления азота (N) как $y$, то уравнение будет выглядеть так: $y + 3 \cdot (+1) = 0$. Отсюда $y = -3$.

Ответ: минимальная отрицательная степень окисления азота равна -3, пример соединения — аммиак ($NH_3$).