Номер 7, страница 69 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 15. Азот. Глава 1. Неметаллы - номер 7, страница 69.

Условие.

7. При комнатной температуре азот реагирует лишь с щелочным металлом литием, образуя нитрид $Li_3N$. Напишите уравнение реакции, назовите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

Напишите уравнение реакции

Взаимодействие металлического лития ($Li$) с газообразным азотом ($N_2$) приводит к образованию нитрида лития ($Li_3N$). Для составления уравнения реакции необходимо уравнять количество атомов каждого элемента в левой и правой частях.

Схема реакции: $Li + N_2 \rightarrow Li_3N$.

В левой части уравнения находится 2 атома азота (в молекуле $N_2$), следовательно, чтобы уравнять их количество, перед формулой нитрида лития ($Li_3N$) в правой части необходимо поставить коэффициент 2. Получаем: $Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$.

Теперь в правой части находится $2 \times 3 = 6$ атомов лития. Чтобы уравнять их количество, перед литием ($Li$) в левой части ставим коэффициент 6.

Сбалансированное уравнение реакции имеет вид:

$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$

Ответ: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$.

Назовите окислитель и восстановитель

Чтобы определить окислитель и восстановитель, рассмотрим изменения степеней окисления атомов в ходе реакции. Степень окисления простого вещества всегда равна нулю.

До реакции:

• Литий ($Li$) — простое вещество, степень окисления 0 ($Li^0$).
• Азот ($N_2$) — простое вещество, степень окисления 0 ($N_2^0$).

После реакции в соединении нитрид лития ($Li_3N$):

• Литий ($Li$) как щелочной металл имеет постоянную степень окисления +1 ($Li^{+1}$).
• Сумма степеней окисления в нейтральной молекуле равна нулю. Степень окисления азота ($N$) можно рассчитать: $3 \cdot (+1) + x = 0$, следовательно, $x = -3$ ($N^{-3}$).

Проанализируем процессы изменения степеней окисления:

$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^{+1}$ (окисление)

$N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$ (восстановление)

Атом лития отдает электроны и повышает свою степень окисления, то есть окисляется. Вещество, содержащее атомы, которые окисляются, является восстановителем.

Атомы азота принимают электроны и понижают свою степень окисления, то есть восстанавливаются. Вещество, содержащее атомы, которые восстанавливаются, является окислителем.

Ответ: Окислитель — азот ($N_2$), восстановитель — литий ($Li$).