Номер 5, страница 76 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. За счёт азота в степени окисления +5 азотная кислота $HNO_3$ проявляет сильные окислительные свойства:

$\stackrel{+5}{HNO_3}$

$N_2 + \square e^-$

$NO + \square e^-$

$N_2O + \square e^-$

$NO_2 + \square e^-$

$NH_3(NH_4NO_3) + \square e^-$

В задаче требуется определить количество электронов ($e^−$), принимаемых атомом азота в степени окисления +5 ($N^{+5}$), который входит в состав азотной кислоты $HNO_3$, при его восстановлении до различных соединений. Для этого необходимо определить степень окисления азота в каждом из продуктов реакции и рассчитать разницу.

N₂
Начальная степень окисления азота в $HNO_3$ равна +5. В простом веществе, молекулярном азоте $N_2$, степень окисления азота равна 0. Процесс восстановления для одного атома азота: $N^{+5} + 5e^− \rightarrow N^0$. Поскольку продукт реакции – двухатомная молекула $N_2$, в процессе участвуют два атома азота, которые суммарно принимают $2 \times 5 = 10$ электронов. Полуреакция восстановления: $2N^{+5} + 10e^− \rightarrow N_2^0$.
Ответ: 10

NO
В оксиде азота(II) $NO$ степень окисления кислорода –2, следовательно, степень окисления азота равна +2. Изменение степени окисления: от +5 до +2. Атом азота принимает $5 - 2 = 3$ электрона. Полуреакция восстановления: $N^{+5} + 3e^− \rightarrow N^{+2}$.
Ответ: 3

N₂O
В оксиде азота(I) $N_2O$ степень окисления кислорода –2, следовательно, степень окисления каждого из двух атомов азота равна +1. Изменение степени окисления для одного атома: от +5 до +1. Один атом азота принимает $5 - 1 = 4$ электрона. Поскольку молекула $N_2O$ содержит два атома азота, суммарно принимается $2 \times 4 = 8$ электронов. Полуреакция восстановления: $2N^{+5} + 8e^− \rightarrow N_2^{+1}O$.
Ответ: 8

NO₂
В оксиде азота(IV) $NO_2$ степень окисления кислорода –2, следовательно, степень окисления азота равна +4. Изменение степени окисления: от +5 до +4. Атом азота принимает $5 - 4 = 1$ электрон. Полуреакция восстановления: $N^{+5} + 1e^− \rightarrow N^{+4}$.
Ответ: 1

NH₃(NH₄NO₃)
В аммиаке $NH_3$ или в ионе аммония $NH_4^+$ (который образуется при реакции аммиака с кислотой и входит в состав нитрата аммония $NH_4NO_3$) степень окисления водорода +1. Следовательно, степень окисления азота равна –3. Изменение степени окисления: от +5 до –3. Атом азота принимает $5 - (-3) = 8$ электронов. Полуреакция восстановления: $N^{+5} + 8e^− \rightarrow N^{-3}$.
Ответ: 8