Номер 14, страница 44, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

14. Напишите реакции термического разложения нитратов: $LiNO_3$, $Cu(NO_3)_2$, $NaNO_3$, $Mg(NO_3)_2$, $Hg(NO_3)_2$, $NH_4NO_3$

Решение

Продукты термического разложения нитратов зависят от положения катиона (металла или аммония) в электрохимическом ряду активности.

Существует несколько общих правил:

1. Нитраты активных металлов, стоящих в ряду активности левее магния (например, Na, K, Ca), за исключением лития, при нагревании разлагаются на соответствующий нитрит и кислород.

2. Нитраты металлов средней активности, расположенных в ряду активности от магния до меди включительно, а также нитрат лития, разлагаются с образованием оксида металла, диоксида азота ($NO_2$) и кислорода.

3. Нитраты малоактивных металлов, стоящих в ряду активности правее меди (например, Hg, Ag), разлагаются до свободного металла, диоксида азота ($NO_2$) и кислорода.

4. Нитрат аммония разлагается по особому механизму, не укладывающемуся в общие правила для нитратов металлов.

Рассмотрим каждый случай:

LiNO₃

Нитрат лития, несмотря на то, что литий — щелочной металл, разлагается по второму типу, как нитраты металлов средней активности. Это связано с малым радиусом иона лития и его высокой поляризующей способностью. Продуктами реакции являются оксид лития, диоксид азота и кислород.

Уравнение реакции:

$4LiNO_3 \xrightarrow{t} 2Li_2o + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Ответ: $4LiNO_3 \xrightarrow{t} 2Li_2o + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Cu(NO₃)₂

Медь находится в ряду активности между магнием и ртутью, поэтому ее нитрат разлагается по второму типу. При нагревании нитрата меди(II) образуются оксид меди(II), диоксид азота (газ бурого цвета, известный как "лисий хвост") и кислород.

Уравнение реакции:

$2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2Cuo + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Ответ: $2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2Cuo + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

NaNO₃

Натрий — активный щелочной металл, стоящий в ряду активности левее магния. Его нитрат при нагревании разлагается по первому типу, образуя нитрит натрия и кислород.

Уравнение реакции:

$2NaNO_3 \xrightarrow{t} 2NaNO_2 + O_2\uparrow$

Ответ: $2NaNO_3 \xrightarrow{t} 2NaNO_2 + O_2\uparrow$

Mg(NO₃)₂

Магний относится к металлам средней активности, и его нитрат разлагается по второму типу. Продуктами разложения являются оксид магния, диоксид азота и кислород.

Уравнение реакции:

$2Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2Mgo + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Ответ: $2Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2Mgo + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Hg(NO₃)₂

Ртуть — малоактивный металл, стоящий в ряду активности правее меди. Нитрат ртути(II) разлагается по третьему типу, с образованием металлической ртути (в виде паров), диоксида азота и кислорода.

Уравнение реакции:

$Hg(NO_3)_2 \xrightarrow{t} Hg + 2NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

Ответ: $Hg(NO_3)_2 \xrightarrow{t} Hg + 2NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

NH₄NO₃

Нитрат аммония — это особый случай. Реакция его разложения является внутримолекулярной окислительно-восстановительной реакцией. При умеренном нагревании (около 170-250 o C) он разлагается на оксид азота(I) (закись азота, или "веселящий газ") и воду. При более сильном нагреве или детонации разложение может идти со взрывом с образованием азота, кислорода и воды.

Стандартное уравнение разложения:

$NH_4NO_3 \xrightarrow{t} N_2O\uparrow + 2H_2O$

Ответ: $NH_4NO_3 \xrightarrow{t} N_2O\uparrow + 2H_2O$