Номер 414, страница 82 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

414. Одним из компонентов кислотных дождей является азотная кислота. Поясните, как она появляется в дождевой воде. Приведите уравнения соответствующих химических реакций и укажите условия протекания каждой из них.

Азотная кислота ($HNO_3$) появляется в дождевой воде в результате серии химических реакций, происходящих в атмосфере. Исходными веществами для этого процесса являются азот и кислород, содержащиеся в воздухе.

Процесс образования азотной кислоты можно разделить на три основных этапа:

1. Образование оксида азота (II). При очень высокой температуре, которая возникает, например, во время грозового разряда или в двигателях внутреннего сгорания, молекулярный азот ($N_2$) вступает в реакцию с кислородом ($O_2$).

Уравнение реакции: $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$

Условия протекания: температура свыше 2000 °C (грозовые разряды, работающие двигатели).

2. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV). Образовавшийся бесцветный газ, оксид азота (II) ($NO$), в атмосфере самопроизвольно окисляется кислородом воздуха до оксида азота (IV) ($NO_2$) — газа бурого цвета, который является одним из основных загрязнителей воздуха.

Уравнение реакции: $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

Условия протекания: реакция протекает при обычных атмосферных условиях.

3. Образование азотной кислоты. На заключительном этапе оксид азота (IV) реагирует с водой ($H_2O$) и кислородом ($O_2$), которые всегда присутствуют в атмосфере. В результате этой реакции образуется азотная кислота, которая хорошо растворяется в воде, образуя раствор, который выпадает на землю в виде кислотного дождя.

Уравнение реакции: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Условия протекания: наличие в атмосфере водяного пара и кислорода. Процесс может ускоряться под действием солнечного света.

Ответ: Азотная кислота в дождевой воде является продуктом многостадийного процесса, начинающегося в атмосфере.

1. Сначала при высокой температуре (в грозу, в двигателях) из азота и кислорода воздуха образуется оксид азота (II): $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$.

2. Затем он окисляется кислородом до оксида азота (IV): $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$.

3. Наконец, оксид азота (IV) реагирует с атмосферной водой и кислородом, образуя азотную кислоту, которая выпадает с дождем: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$.