Страница 95 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

В соединениях с кислородом азот проявляет степени окисления $+1$, $+2$, $+3$, $+4$, $+5$. Какими свойствами характеризуются эти соединения? Какое из них проявляет только окислительные свойства, а какие — и окислительные, и восстановительные?

Азот в соединениях с кислородом проявляет степени окисления $+1, +2, +3, +4, +5$. Этим степеням окисления соответствуют следующие оксиды:

• $N_2O$ — оксид азота(I)
• $NO$ — оксид азота(II)
• $N_2O_3$ — оксид азота(III)
• $NO_2$ — оксид азота(IV)
• $N_2O_5$ — оксид азота(V)

Эти соединения характеризуются различными кислотно-основными и окислительно-восстановительными свойствами.

Характеристика свойств соединений

По кислотно-основным свойствам оксиды азота(I) $N_2O$ и азота(II) $NO$ являются несолеобразующими, то есть они не взаимодействуют с кислотами и щелочами с образованием солей. Остальные оксиды — $N_2O_3, NO_2, N_2O_5$ — являются кислотными. Они реагируют с водой и щелочами с образованием солей соответствующих кислот: азотистой ($HNO_2$) для $N_2O_3$ и азотной ($HNO_3$) для $N_2O_5$. Оксид азота (IV) $NO_2$ при реакции с водой диспропорционирует, образуя сразу две кислоты — азотную и азотистую. В ряду $N_2O_3 \rightarrow NO_2 \rightarrow N_2O_5$ кислотные свойства усиливаются.

Окислительно-восстановительные свойства оксидов азота зависят от степени окисления атома азота. Высшая степень окисления азота равна $+5$, а низшая — $-3$.

• Соединение, в котором азот находится в своей высшей степени окисления ($+5$), может только принимать электроны, понижая свою степень окисления, то есть выступать исключительно в роли окислителя. Таким соединением является оксид азота(V), $N_2O_5$.

• Соединения, в которых азот находится в промежуточных степенях окисления ($+1, +2, +3, +4$), могут как отдавать электроны (повышая степень окисления), так и принимать их (понижая степень окисления). Поэтому они проявляют и окислительные, и восстановительные свойства. К таким соединениям относятся $N_2O, NO, N_2O_3, NO_2$.

  Например, оксид азота(II) $NO$ (степень окисления $+2$) может быть восстановителем, окисляясь до $NO_2$:

  $2\overset{+2}{N}O + O_2 \rightarrow 2\overset{+4}{N}O_2$

  А также может быть окислителем, восстанавливаясь до простого вещества $N_2$:

  $2\overset{+2}{N}O + 2H_2 \rightarrow \overset{0}{N}_2 + 2H_2O$

Ответ: Соединения азота с кислородом (оксиды) являются несолеобразующими ($N_2O, NO$) или кислотными ($N_2O_3, NO_2, N_2O_5$). Только окислительные свойства проявляет оксид азота(V) $N_2O_5$, так как в нем азот находится в высшей степени окисления $+5$. Оксиды $N_2O$ (с.о. $+1$), $NO$ (с.о. $+2$), $N_2O_3$ (с.о. $+3$) и $NO_2$ (с.о. $+4$) проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства, поскольку азот в них находится в промежуточных степенях окисления.