Дополнительное задание, страница 83 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

1. Будет ли выделяться водород как основной газообразный продукт при взаимодействии азотной кислоты с магнием? Ответ проиллюстрируйте уравнением химической реакции.

2. Опишите один из способов образования азотной кислоты в природе.

1. Будет ли выделяться водород как основной газообразный продукт при взаимодействии азотной кислоты с магнием? Ответ проиллюстрируйте уравнением химической реакции.

Нет, водород не будет выделяться как основной газообразный продукт при взаимодействии азотной кислоты с магнием. Азотная кислота является сильным окислителем, и при ее реакции с активными металлами, такими как магний, происходит восстановление азота, а не водорода. В зависимости от концентрации кислоты и активности металла, продуктами восстановления азота могут быть различные оксиды азота (например, оксид азота(I) $\text{N}_2\text{O}$, оксид азота(II) $\text{NO}$, диоксид азота $\text{NO}_2$) или даже аммонийные соли (например, нитрат аммония $\text{NH}_4\text{NO}_3$), если кислота очень разбавленная. Водород выделяется только при взаимодействии металлов с кислотами-неокислителями или в случае крайне разбавленной азотной кислоты с некоторыми очень активными металлами, но даже тогда, это редко является основным продуктом.

Например, при взаимодействии магния с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота(I) ($\text{N}_2\text{O}$):

$4\text{Mg} + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{N}_2\text{O} \uparrow + 5\text{H}_2\text{O}$

Или, в случае очень разбавленной кислоты, может образоваться нитрат аммония (без газообразных продуктов):

$4\text{Mg} + 10\text{HNO}_3 \rightarrow 4\text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$

Ответ: Нет, водород не будет основным газообразным продуктом.

2. Опишите один из способов образования азотной кислоты в природе.

Один из основных способов образования азотной кислоты в природе связан с электрическими разрядами в атмосфере, то есть молниями. Этот процесс происходит в несколько стадий:

1. Во время грозы, мощные электрические разряды (молнии) обеспечивают высокую энергию, необходимую для разрыва ковалентных связей в молекулах атмосферного азота ($\text{N}_2$) и кислорода ($\text{O}_2$). Азот и кислород, присутствующие в воздухе, реагируют друг с другом, образуя оксид азота(II):

   $\text{N}_2 (\text{г}) + \text{O}_2 (\text{г}) \xrightarrow{\text{молния}} 2\text{NO} (\text{г})$

2. Образовавшийся оксид азота(II) быстро реагирует с избытком кислорода в воздухе, образуя диоксид азота:

   $2\text{NO} (\text{г}) + \text{O}_2 (\text{г}) \rightarrow 2\text{NO}_2 (\text{г})$

3. Затем диоксид азота вступает в реакцию с водой (например, в каплях дождя) и дополнительным кислородом, что приводит к образованию азотной кислоты:

   $4\text{NO}_2 (\text{г}) + \text{O}_2 (\text{г}) + 2\text{H}_2\text{O} (\text{ж}) \rightarrow 4\text{HNO}_3 (\text{водн.})$

Таким образом, азотная кислота, образовавшаяся в результате этих реакций, попадает на поверхность Земли с дождем, способствуя круговороту азота в природе и обогащая почву нитратами.

Ответ: Азотная кислота образуется в природе в результате атмосферных электрических разрядов (молний), которые вызывают реакцию азота и кислорода с последующим взаимодействием продуктов с водой.