Номер 2, страница 334 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 47. Фосфор и его соединения - номер 2, страница 334.

Условие.

2. Сравните взаимодействие аммиака и фосфина с раствором нитрата серебра и концентрированной азотной кислотой. Составьте уравнения реакций, укажите их тип по признаку изменения степеней окисления элементов.

Решение.

Решение 2.

Аммиак и фосфин, будучи гидридами азота и фосфора, проявляют различные химические свойства, в особенности в окислительно-восстановительных реакциях. Фосфин ($PH_3$) является значительно более сильным восстановителем, чем аммиак ($NH_3$), что обусловлено меньшей электроотрицательностью и большим радиусом атома фосфора по сравнению с азотом.

Взаимодействие с раствором нитрата серебра

Аммиак ($NH_3$) в водном растворе проявляет свойства основания и комплексообразователя. При реакции с раствором нитрата серебра ($AgNO_3$) он образует растворимое комплексное соединение — нитрат диамминсеребра(I). В ходе этой реакции степени окисления элементов не изменяются.

Уравнение реакции:

$2NH_3 \cdot H_2O + AgNO_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]NO_3 + 2H_2O$

Данная реакция является реакцией ионного обмена (реакцией комплексообразования) и не относится к окислительно-восстановительным.

Фосфин ($PH_3$), в отличие от аммиака, выступает в роли сильного восстановителя. Он восстанавливает ионы серебра ($Ag^{+}$) до металлического серебра ($Ag^0$), в то время как сам фосфор окисляется со степени окисления -3 до +5, образуя фосфорную кислоту ($H_3PO_4$).

Уравнение реакции:

$PH_3 + 8AgNO_3 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 8Ag \downarrow + 8HNO_3$

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Фосфин — восстановитель, нитрат серебра — окислитель.

Ответ:

Реакция аммиака: $2NH_3 \cdot H_2O + AgNO_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]NO_3 + 2H_2O$. Тип: реакция ионного обмена (не ОВР).

Реакция фосфина: $PH_3 + 8AgNO_3 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 8Ag \downarrow + 8HNO_3$. Тип: окислительно-восстановительная реакция.

Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой

Аммиак ($NH_3$) проявляет основные свойства и реагирует с концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$) по типу реакции нейтрализации, образуя соль — нитрат аммония ($NH_4NO_3$). Степени окисления атомов азота в аммиаке (-3) и в азотной кислоте (+5) сохраняются в ионах аммония ($NH_4^+$) и нитрат-ионе ($NO_3^-$) соответственно.

Уравнение реакции:

$NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

Данная реакция является кислотно-основным взаимодействием и не является окислительно-восстановительной.

Фосфин ($PH_3$) реагирует с концентрированной азотной кислотой, которая является сильным окислителем. Фосфин окисляется до фосфорной кислоты ($H_3PO_4$), а азотная кислота восстанавливается до оксида азота(IV) ($NO_2$).

Уравнение реакции:

$PH_3 + 8HNO_3 (конц.) \rightarrow H_3PO_4 + 8NO_2 \uparrow + 4H_2O$

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Фосфин — восстановитель, азотная кислота — окислитель.

Ответ:

Реакция аммиака: $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$. Тип: реакция нейтрализации (не ОВР).

Реакция фосфина: $PH_3 + 8HNO_3 (конц.) \rightarrow H_3PO_4 + 8NO_2 \uparrow + 4H_2O$. Тип: окислительно-восстановительная реакция.