Номер 384, страница 78 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

384. Укажите продукты и составьте уравнения возможных химических реакций:

а) $N_2 + O_2 \to$;

б) $Al + N_2 \to$;

в) $N_2 + Li \to$;

г) $N_2 + F_2 \to$;

д) $N_2 + Ca \to$;

е) $N_2 + H_2 \to$.

В каких реакциях азот является окислителем, а в каких — восстановителем?

а) Азот реагирует с кислородом при очень высокой температуре (например, в электрическом разряде) с образованием оксида азота(II).

$N_2 + O_2 \xrightarrow{t, \text{эл. разряд}} 2NO$

Степень окисления азота изменяется с 0 до +2, следовательно, азот является восстановителем. Кислород является окислителем.

Ответ: $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$; азот — восстановитель.

б) Алюминий реагирует с азотом при нагревании, образуя нитрид алюминия.

$2Al + N_2 \xrightarrow{t} 2AlN$

Степень окисления азота изменяется с 0 до -3, следовательно, азот является окислителем. Алюминий является восстановителем.

Ответ: $2Al + N_2 \rightarrow 2AlN$; азот — окислитель.

в) Азот реагирует с литием при нормальных условиях, образуя нитрид лития.

$N_2 + 6Li \rightarrow 2Li_3N$

Степень окисления азота изменяется с 0 до -3, следовательно, азот является окислителем. Литий является восстановителем.

Ответ: $N_2 + 6Li \rightarrow 2Li_3N$; азот — окислитель.

г) Азот реагирует с фтором (самый электроотрицательный элемент), образуя фторид азота(III).

$N_2 + 3F_2 \rightarrow 2NF_3$

Поскольку фтор более электроотрицателен, степень окисления азота изменяется с 0 до +3. Следовательно, азот является восстановителем. Фтор является окислителем.

Ответ: $N_2 + 3F_2 \rightarrow 2NF_3$; азот — восстановитель.

д) Кальций реагирует с азотом при нагревании, образуя нитрид кальция.

$3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$

Степень окисления азота изменяется с 0 до -3, следовательно, азот является окислителем. Кальций является восстановителем.

Ответ: $3Ca + N_2 \rightarrow Ca_3N_2$; азот — окислитель.

е) Азот реагирует с водородом при высоком давлении, температуре и в присутствии катализатора (процесс Габера), образуя аммиак. Реакция обратима.

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

Поскольку азот более электроотрицателен, чем водород, его степень окисления изменяется с 0 до -3. Следовательно, азот является окислителем. Водород является восстановителем.

Ответ: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$; азот — окислитель.

Азот ($N_2$, степень окисления 0) проявляет окислительно-восстановительную двойственность.

Он является окислителем в реакциях с менее электроотрицательными элементами (металлами и водородом), принимая электроны и понижая свою степень окисления до -3. Это реакции б), в), д), е).

Он является восстановителем в реакциях с более электроотрицательными элементами (кислородом, фтором), отдавая электроны и повышая свою степень окисления. Это реакции а), г).

Ответ: Азот является окислителем в реакциях б, в, д, е; восстановителем — в реакциях а, г.