Номер 1, страница 83 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 17. Оксиды азота. Глава 1. Неметаллы - номер 1, страница 83.

Условие.

1. Какие оксиды азота вам известны? Назовите их. Почему азот в оксидах не может иметь нулевую или отрицательную степень окисления?

Решение.

Решение 2.

Решение:

Азот образует несколько оксидов, в которых он проявляет различные положительные степени окисления от $+1$ до $+5$. Вот основные из них:

1. Оксид азота(I), также известный как закись азота или "веселящий газ". Химическая формула $N_2O$. В этом соединении степень окисления азота равна $+1$. Это несолеобразующий оксид.

2. Оксид азота(II), или монооксид азота. Химическая формула $NO$. Степень окисления азота в нем составляет $+2$. Это также несолеобразующий оксид.

3. Оксид азота(III), или триоксид диазота. Химическая формула $N_2O_3$. Степень окисления азота равна $+3$. Является кислотным оксидом, соответствующим азотистой кислоте ($HNO_2$).

4. Оксид азота(IV), или диоксид азота, бурый газ ("лисий хвост"). Химическая формула $NO_2$. Степень окисления азота здесь $+4$. Это кислотный оксид, который существует в равновесии со своим димером $N_2O_4$.

5. Оксид азота(V), или пентаоксид диазота. Химическая формула $N_2O_5$. Это высший оксид азота, в котором его степень окисления максимальна и равна $+5$. Является кислотным оксидом, соответствующим азотной кислоте ($HNO_3$).

Азот в оксидах не может иметь нулевую или отрицательную степень окисления из-за разницы в электроотрицательности между атомами азота и кислорода.

Оксиды по определению являются соединениями химических элементов с кислородом. Степень окисления — это условный заряд атома в соединении, вычисленный из предположения, что все связи имеют ионный характер. В ковалентной полярной связи электроны смещаются к более электроотрицательному атому.

Кислород ($O$) — один из самых электроотрицательных элементов в периодической системе, его электроотрицательность по шкале Полинга составляет ~3.44. Электроотрицательность азота ($N$) ниже и равна ~3.04. Поскольку кислород более электроотрицателен, чем азот, в любой химической связи $N-O$ общая электронная пара будет смещена к атому кислорода. Это означает, что кислород в оксидах всегда будет иметь отрицательную степень окисления (как правило, $-2$).

Молекула оксида в целом электронейтральна, то есть сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Чтобы скомпенсировать отрицательный заряд атомов кислорода, атомы азота должны иметь положительную степень окисления.

• Нулевую степень окисления ($0$) азот имеет только в простом веществе ($N_2$), где атомы связаны друг с другом и разница электроотрицательностей отсутствует.

• Отрицательную степень окисления (например, $-3$) азот проявляет в соединениях с менее электроотрицательными элементами, например, с водородом в аммиаке ($NH_3$) или с металлами в нитридах (например, $Li_3N$).

Таким образом, в паре с более электроотрицательным кислородом азот вынужден отдавать электроны и приобретать положительную степень окисления.

Ответ:

Известны следующие оксиды азота: $N_2O$ (оксид азота(I)), $NO$ (оксид азота(II)), $N_2O_3$ (оксид азота(III)), $NO_2$ (оксид азота(IV)), $N_2O_5$ (оксид азота(V)). Азот в оксидах не может иметь нулевую или отрицательную степень окисления, так как он менее электроотрицателен, чем кислород. В связи с этим кислород всегда принимает электроны, получая отрицательную степень окисления, а азот, соответственно, должен иметь положительную степень окисления для обеспечения электронейтральности молекулы.