Номер 2, страница 43, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. При взаимодействии азотной кислоты с металлами какой газ никогда не выделяется?

Решение

Азотная кислота ($HNO_3$) является сильной кислотой и, что более важно в данном контексте, очень сильным окислителем. Этим она кардинально отличается от большинства других кислот (например, соляной $HCl$ или разбавленной серной $H_2SO_4$).

В реакциях неокисляющих кислот с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, окислителем выступает ион водорода ($H^+$), который восстанавливается до газообразного водорода ($H_2$):

$Me + nH^+ \rightarrow Me^{n+} + \frac{n}{2}H_2\uparrow$

В случае с азотной кислотой окислителем является атом азота в высшей степени окисления +5, входящий в состав нитрат-иона ($NO_3^-$). Он является значительно более сильным окислителем, чем ион водорода. Поэтому при реакции с металлами восстанавливается именно азот, а не водород. Металл при этом окисляется до соответствующей соли (нитрата).

Продукт восстановления азота зависит от концентрации кислоты и активности металла. Азот ($N^{+5}$) может восстанавливаться до различных степеней окисления, образуя следующие вещества (в основном газы):

• $NO_2$ (оксид азота(IV), бурый газ) – при реакции с концентрированной $HNO_3$.
• $NO$ (оксид азота(II), бесцветный газ) – при реакции с разбавленной $HNO_3$.
• $N_2O$ (оксид азота(I)) или $N_2$ (азот) – при реакции с активными металлами и более разбавленной кислотой.
• $NH_4NO_3$ (нитрат аммония, соль в растворе) – при реакции с самыми активными металлами и очень разбавленной кислотой.

Таким образом, во всех типичных случаях взаимодействия азотной кислоты с металлами выделение водорода ($H_2$) не происходит. Даже если бы гипотетически образовались молекулы водорода, они были бы немедленно окислены той же азотной кислотой до воды ($H_2O$).

Примечание: В качестве исключения, которое обычно не рассматривается в школьном курсе, очень активные металлы (как магний или марганец) могут реагировать с очень разбавленной азотной кислотой с образованием незначительного количества водорода наряду с основными продуктами восстановления азота. Однако в общем случае принято считать, что водород не выделяется.

Ответ: Водород ($H_2$).