Номер 5, страница 145 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

5. Объясните, почему фтор и кислород поддерживают горение, а азот — нет.

Способность вещества поддерживать горение определяется его химической активностью как окислителя. Горение — это быстрая экзотермическая (с выделением тепла и света) окислительно-восстановительная реакция, в которой окислитель отнимает электроны у горючего вещества (восстановителя).

Почему фтор и кислород поддерживают горение

Фтор ($F_2$) и кислород ($O_2$) являются очень сильными окислителями. Это свойство обусловлено их строением атомов и, как следствие, высокой электроотрицательностью. Электроотрицательность — это мера способности атома притягивать к себе электроны. Фтор — самый электроотрицательный элемент в периодической системе, а кислород — второй по этому показателю.

Из-за своей высокой электроотрицательности атомы фтора и кислорода очень активно взаимодействуют со многими веществами, отнимая у них электроны. Этот процесс окисления сопровождается выделением большого количества энергии в виде тепла и света, что и представляет собой горение. Поэтому вещества, которые горят в воздухе (в кислороде), горят еще интенсивнее и ярче в атмосфере фтора.

Почему азот не поддерживает горение

Азот ($N_2$), в отличие от фтора и кислорода, при нормальных условиях является химически инертным газом. Основная причина его низкой реакционной способности заключается в строении его двухатомной молекулы. Два атома азота в молекуле $N_2$ соединены очень прочной тройной ковалентной связью ($N \equiv N$).

Энергия, необходимая для разрыва этой тройной связи, чрезвычайно высока (около $945$ кДж/моль). Пока эта связь не разорвана, азот не может вступать в химические реакции. Поскольку для инициирования реакции с азотом требуется огромная энергия, он не может выступать в качестве окислителя в реакциях горения, которые, наоборот, должны сами выделять энергию. В составе атмосферного воздуха (где его ~78%) азот, по сути, является инертным разбавителем, который замедляет реакции горения.

Ответ: Фтор и кислород поддерживают горение, так как являются чрезвычайно активными химическими элементами с высокой электроотрицательностью, что делает их сильными окислителями. Азот не поддерживает горение из-за очень прочной тройной связи в его молекуле ($N \equiv N$), которая делает его химически инертным при обычных условиях и не позволяет ему выступать в роли окислителя.