Номер 1, страница 23, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Какие источники образования оксидов азота существуют в природе?

Оксиды азота ($NO_x$) образуются как в результате деятельности человека (антропогенные источники), так и в ходе естественных природных процессов. К основным природным источникам относятся следующие.

1. Атмосферные грозовые разряды (молнии)

Во время грозы огромная энергия электрического разряда молнии, где температура может превышать 25 000 o C, разрывает прочную тройную связь в молекулах атмосферного азота ($N_2$). Это позволяет азоту вступать в реакцию с кислородом ($O_2$) с образованием оксида азота(II), или монооксида азота ($NO$):

$N_2 + O_2 \xrightarrow{молния} 2NO$

Далее монооксид азота ($NO$) быстро окисляется в атмосфере до диоксида азота ($NO_2$):

$2No + O_2 \rightarrow 2NO_2$

Этот механизм является одним из главных путей образования $NO_x$ в тропосфере.

2. Биологические процессы в почве и воде

Деятельность микроорганизмов является крупнейшим природным источником оксидов азота, в частности закиси азота ($N_2O$) и оксида азота ($NO$). Ключевые процессы:

• Нитрификация – это аэробный процесс окисления аммиака ($NH_3$) и ионов аммония ($NH_4^+$) до нитритов ($NO_2^-$) и нитратов ($NO_3^-$) почвенными бактериями. В ходе этого процесса в качестве побочных продуктов в атмосферу могут выделяться $NO$ и $N_2O$.
• Денитрификация – это анаэробный процесс восстановления нитратов ($NO_3^-$) до газообразного азота ($N_2$). Он также осуществляется бактериями. Оксиды $NO$ и $N_2O$ являются промежуточными продуктами этого процесса и могут улетучиваться в атмосферу до завершения полного цикла.

3. Природные пожары (горение биомассы)

Лесные, степные и саванные пожары, возникающие по естественным причинам (например, от удара молнии), приводят к термическому разложению органического вещества. Азот, содержащийся в биомассе, при высоких температурах горения окисляется кислородом воздуха, что приводит к эмиссии различных оксидов азота ($NO_x$).

4. Химические процессы в атмосфере

В стратосфере закись азота ($N_2O$), поступающая из тропосферы, под действием жесткого солнечного ультрафиолета и при взаимодействии с возбужденными атомами кислорода разлагается с образованием монооксида азота ($NO$). Этот $NO$ играет важную роль в каталитических циклах разрушения озонового слоя. Также незначительное количество оксидов азота может образовываться при окислении аммиака ($NH_3$), который выделяется в атмосферу при разложении органики.

Ответ:

Основными природными источниками образования оксидов азота являются: атмосферные грозовые разряды, биологические процессы (нитрификация и денитрификация) в почвах и водоемах с участием микроорганизмов, природные пожары, а также фотохимические процессы в верхних слоях атмосферы.