Nh3 hapetustila. Nh3 hapetustila Pieni testi aiheesta "hapetustila"

Typen hapettumisaste NH 3 - (-3) on alhaisin, HN0 2 - +3 - välituote, b HN0 3 - +5 - korkeampi; rikki H 2 S - (-2) - alempi, H 2SO 3 - +4 - välituote, H 2 S0 4 - +6 - korkeampi; mangaani Mn0 2 - +4 - välissä, KMn0 4 - +7 - korkeampi.

Näin ollen: NH3, H2S - vain pelkistävät aineet; KMn04, HN03, H2SO4 - vain hapettimet; H 2 S0 3, HN0 2, Mn0 2 - hapettavat ja pelkistävät aineet.

Tärkeimmät hapettavat aineet redox-reaktioissa ovat: F 2, 0 2, 0 3, H 2 0 2, Cl 2, HclO, HclOz, H 2 SO 4 (kons.), HN03, "aqua regia" (seos väkevää HN03:a ja HCl:a ), N02, KMn04, Mn02, K2Cr207, Cr03, Pbo2 ja muut.

Heikot hapettimet: I 2, bromivesi (Br 2 + H 2 0), S0 2, HN0 2, Fe 3+ ja muut.

Osoittaa vahvoja korjaavia ominaisuuksia: alkali- ja maa-alkalimetallit, Mg, Al, H 2 (etenkin eristyshetkellä), HI ja jodidit, HBr ja bromidit, H 2 S ja sulfidit, NH 3, PH3, H 3 P0 4, C, CO, Fe 2+, Cr 2+ jne.

Heikot pelkistävät aineet: matala-aktiiviset metallit (Pb, Cu, Ag, Hg), HCl ja kloridit, S0 2, HN0 2 jne.

Jos reaktiotuotteita ei ole annettu yhtälössä, ne on johdettava käyttämällä ominaishapetusastetaulukoita (taulukot 3.1 ja 3.2) ja tuntemalla tiettyjen kemiallisten alkuaineiden yhdisteiden ominaisuudet.

Jos alkuaineen uusi hapetusaste on positiivinen, tuotteen kaavan johtamiseksi on tarpeen muodostaa seuraava kaavaketju tämän alkuaineen yhdisteille

Esimerkiksi,

Reaktiotuotteen poistamiseksi oksidin tai hydroksidin vuorovaikutus väliaineen kanssa on tärkeä. Koska alumiinihydroksidi on amfoteerinen, happamassa ympäristössä (esimerkiksi H2SO4) tuote on alumiinisulfaattia ja emäksisessä (KOH) -aluminaattia K.

Ympäristökaava voi olla vain yhtälön yhdessä osassa. Jos tuotteen johdettu kaava on sama kuin väliaineen kaava (H 2 S0 4), niin jos liuoksessa on K + tai Na + -ioneja, tuote on rikkihapon suola, esimerkiksi Na 2 S0 4.

Alkalisessa ympäristössä tuote on Fe(OH)3-hydroksidi.

Happamassa ympäristössä CO 2:n liukeneminen veteen on vaikeaa, joten tuote on hiilidioksidia (CO 2).

Jos alkuaineen uusi hapetusaste on negatiivinen, tulee tuotekaavan johtamisketju olla seuraava

Esimerkiksi,

Redox-reaktioiden tuotteita johdettaessa on otettava huomioon tiettyjen kemiallisten alkuaineiden käyttäytyminen. Joten mangaani muuttaa hapetustilaansa eri tavoin ympäristöstä riippuen. Mn +7 alentaa sen hapetusastetta: happamassa ympäristössä +2:een, neutraalissa - +4:ään, voimakkaasti emäksisessä - +6:een. Mn +2 lisää hapetusastetta: happamassa ympäristössä - jopa +7, neutraalissa - jopa +4 ja emäksisessä ympäristössä - jopa +6.

Kromi (VI) -yhdisteiden tuotteita poistettaessa on muistettava, että kromaatit ovat stabiileja emäksisessä ympäristössä ja dikromaatit ovat stabiileja happamassa ympäristössä.

Alkuaineet, joilla on negatiivinen hapetusaste, muuttavat sen yleensä nollareaktion seurauksena. Reaktiotuote on tässä tapauksessa yksinkertainen aine (Cl 2, S, I 2 jne.).

Esimerkiksi

a) 2CI-1-2 = Cl2;

b) S-2-2 =S;

c) 2I-1-2 = I 2 (happamassa ympäristössä).

Poikkeuksena on jodidi-ioni I -1 emäksisessä ympäristössä, koska I 2 epävakaa emäksisessä ympäristössä:

I -1 - 6 \u003d I +5 (emäksisessä ympäristössä).

Jäljelle jääneiden tuotteiden kaavat saadaan yhdistämällä jäljellä olevat ionit väliaineen ioneihin.

Edellä mainittu menetelmä tuotteiden poistamiseksi on sovellettavissa vain liuoksissa tapahtuviin redox-reaktioihin; Reaktiotuotteet kaasufaasissa ja sulatuksissa löytyvät käyttämällä viitekirjallisuutta.

Typpi- jaksollisen järjestelmän V A-ryhmän 2. periodin alkuaine, sarjanumero 7. Atomin elektronikaava on [ 2 He] 2s 2 2p 3, tunnusomaiset hapetusasteet 0, -3, +3 ja + 5, harvemmin +2 ja +4 ja toista tilaa Nv pidetään suhteellisen vakaana.

Typen hapettumisasteasteikko:
+5 - N 2 O 5, NO 3, NaNO 3, AgNO 3

3 - N 2 O 3 , NO 2 , HNO 2 , NaNO 2 , NF 3

3 - NH3, NH4, NH3*H20, NH2Cl, Li3N, Cl3N.

Typellä on korkea elektronegatiivisuus (3,07), kolmas F:n ja O:n jälkeen. Siinä on tyypillisiä ei-metallisia (happo-) ominaisuuksia, jolloin se muodostaa erilaisia ​​happea sisältäviä happoja, suoloja ja binäärisiä yhdisteitä sekä ammoniumkationin NH 4 ja sen suolat.

Luonnossa - seitsemästoista kemiallisen runsauden mukaan (yhdeksäs ei-metallien joukossa). Tärkeä elementti kaikille organismeille.

N 2

Yksinkertainen aine. Se koostuu ei-polaarisista molekyyleistä, joissa on erittäin stabiili N≡N ˚σππ -sidos, mikä selittää alkuaineen kemiallisen inertin normaaleissa olosuhteissa.

Väritön, mauton, hajuton kaasu, joka tiivistyy värittömäksi nesteeksi (toisin kuin O2).

Ilman pääkomponentti on 78,09 tilavuusprosenttia, 75,52 massaprosenttia. Typpi kiehuu ulos nestemäisestä ilmasta ennen happea. Liukenee niukasti veteen (15,4 ml / 1 l H 2 O 20 ˚C:ssa), typen liukoisuus on pienempi kuin hapen.

Huoneenlämpötilassa N2 reagoi fluorin ja hyvin vähäisessä määrin hapen kanssa:

N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3, N 2 + O 2 ↔ 2NO

Reversiibeli reaktio ammoniakin saamiseksi etenee 200 ˚C:n lämpötilassa, paineessa 350 atm asti ja aina katalyytin läsnä ollessa (Fe, F 2 O 3, FeO, laboratoriossa Pt:ssa)

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 92 kJ

Le Chatelier -periaatteen mukaisesti ammoniakin saannon pitäisi lisääntyä paineen noustessa ja lämpötilan laskussa. Reaktionopeus matalissa lämpötiloissa on kuitenkin hyvin alhainen, joten prosessi suoritetaan 450-500 ˚C:ssa, jolloin saavutetaan 15 % ammoniakin saanto. Reagoimaton N2 ja H2 palaavat reaktoriin ja lisäävät siten reaktion laajuutta.

Typpi on kemiallisesti passiivinen happojen ja emästen suhteen, ei tue palamista.

Kuitti sisään ala- nestemäisen ilman jakotislaus tai hapen kemiallinen poistaminen ilmasta, esimerkiksi reaktiolla 2C (koksi) + O 2 \u003d 2CO kuumennettaessa. Näissä tapauksissa saadaan typpeä, joka sisältää myös jalokaasujen epäpuhtauksia (pääasiassa argonia).

Laboratoriossa voidaan saada pieniä määriä kemiallisesti puhdasta typpeä kytkentäreaktiolla kohtuullisella kuumennuksella:

N -3 H 4 N 3 O 2 (T) \u003d N 2 0 + 2 H 2 O (60-70)

NH 4 Cl(p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100˚C)

Sitä käytetään ammoniakin synteesiin. Typpihappo ja muut typpeä sisältävät tuotteet inerttinä väliaineena kemiallisissa ja metallurgisissa prosesseissa ja syttyvien aineiden varastoinnissa.

NH 3

Binäärinen yhdiste, typen hapetusaste on - 3. Väritön kaasu, jolla on terävä ominaishaju. Molekyylillä on epätäydellisen tetraedrin [:N(H) 3 ] rakenne (sp 3 -hybridisaatio). Typen läsnäolo sp 3 -hybridiradalla olevan elektroniparin luovuttajan NH 3 -molekyylissä aiheuttaa vetykationin tyypillisen additioreaktion, jossa muodostuu kationi. ammonium NH4. Se nesteytyy ylipaineessa huoneenlämpötilassa. Nestemäisessä tilassa se liittyy vetysidoksiin. Termisesti epävakaa. Liuotetaan hyvin veteen (yli 700 l/1 l H 2 O 20˚C:ssa); osuus kyllästetyssä liuoksessa on 34 paino-% ja 99 tilavuus-%, pH = 11,8.

Erittäin reaktiivinen, altis additioreaktioihin. Palaa hapessa, reagoi happojen kanssa. Näyttää pelkistäviä (johtuen N -3) ja hapettavia (johtuen H +1) ominaisuuksia. Se kuivataan vain kalsiumoksidilla.

Laadulliset reaktiot - valkoisen "savun" muodostuminen kosketuksessa kaasumaisen HCl:n kanssa, Hg 2 (NO3) 2 -liuoksella kostutetun paperin tummuminen.

Välituote HNO 3:n ja ammoniumsuolojen synteesissä. Sitä käytetään soodan, typpilannoitteiden, väriaineiden, räjähteiden valmistukseen; nestemäinen ammoniakki on kylmäaine. Varo myrkyllistä.
Tärkeimpien reaktioiden yhtälöt:

2NH3 (g) ↔ N2 + 3H2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH -
NH 3 (g) + HCl (g) ↔ NH 4 Cl (g) valkoinen "savu"
4NH 3 + 3O 2 (ilma) = 2N 2 + 6 H 2 O (poltto)
4NH3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H2O (800˚C, kat. Pt/Rh)
2 NH3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H2O (500˚C)
2 NH 3 + 3Mg \u003d Mg3N2 +3 H2 (600 ˚C)
NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O \u003d NH 4 HCO 3 (huoneenlämpötila, paine)
Kuitti. AT laboratoriot- ammoniakin syrjäytyminen ammoniumsuoloista natronkalkkilla kuumennettaessa: Ca (OH) 2 + 2NH 4 Cl \u003d CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
Tai keittämällä ammoniakin vesiliuosta, minkä jälkeen kaasu kuivataan.
Teollisuudessa ammoniakkia valmistetaan typestä vedyn kanssa. Teollisuuden valmistama joko nesteytettynä tai tiivistetyn vesiliuoksen muodossa teknisellä nimellä ammoniakkivettä.

AmmoniakkihydraattiNH 3 * H 2 O. Molekyylien välinen yhteys. Valkoinen, kidehilassa - NH 3- ja H 2 O -molekyylejä, jotka ovat sitoutuneet heikolla vetysidoksella. Sitä esiintyy ammoniakin vesiliuoksessa, heikkona emäksenä (dissosiaatiotuotteet ovat NH 4 -kationi ja OH-anioni). Ammoniumkationilla on säännöllinen tetraedrirakenne (sp 3 -hybridisaatio). Termisesti epästabiili, hajoaa täysin liuosta keitettäessä. Neutraloitu vahvoilla hapoilla. Sillä on pelkistäviä ominaisuuksia (johtuen N -3:sta) väkevässä liuoksessa. Se osallistuu ioninvaihtoreaktioon ja kompleksin muodostukseen.

Laadullinen reaktio– valkoisen "savun" muodostuminen kosketuksessa kaasumaisen HCl:n kanssa. Sitä käytetään luomaan lievästi emäksinen ympäristö liuokseen amfoteeristen hydroksidien saostuksen aikana.
1 M ammoniakkiliuos sisältää pääasiassa NH 3 * H 2 O hydraattia ja vain 0,4 % NH 4 OH -ioneja (johtuen hydraatin dissosiaatiosta); näin ollen ionista "ammoniumhydroksidia NH4OH" ei käytännössä ole liuoksessa, eikä myöskään kiinteässä hydraatissa ole sellaista yhdistettä.
Tärkeimpien reaktioiden yhtälöt:
NH 3 H 2 O (väkevä) = NH 3 + H 2 O (kiehuu NaOH:n kanssa)
NH 3 H 2 O + HCl (diff.) = NH 4 Cl + H 2 O
3(NH 3 H 2 O) (väk.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8 (NH 3 H 2 O) (väk.) + 3Br 2 (p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50 ˚C)
2(NH 3 H 2 O) (konsentr.) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4 (NH 3 H 2 O) (väk.) + Ag 2 O = 2OH + 3 H 2 O
4(NH 3 H 2 O) (väk.) + Cu(OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6 (NH 3 H 2 O) (väk.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
Laimeaksi ammoniakkiliuokseksi (3-10 %) kutsutaan usein ammoniakkia(nimen keksivät alkemistit), ja konsentroitu liuos (18,5 - 25 %) on ammoniakkiliuos (teollisuuden valmistama).

typpioksidit

typpimonoksidiEI

Ei-suolaa muodostava oksidi. väritön kaasu. Radikaali sisältää kovalenttisen σπ-sidoksen (N꞊O), kiinteässä tilassa N 2 O 2 -dimeerin, jossa on N-N-sidos. Erittäin lämpöstabiili. Herkkä ilmakehän hapelle (muuttuu ruskeaksi). Liukenee heikosti veteen eikä reagoi sen kanssa. Kemiallisesti passiivinen happojen ja emästen suhteen. Kuumennettaessa se reagoi metallien ja ei-metallien kanssa. erittäin reaktiivinen NO:n ja NO 2:n seos ("typpipitoiset kaasut"). Typpihapon synteesin välituote.
Tärkeimpien reaktioiden yhtälöt:
2NO + O 2 (esim.) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (grafiitti) \u003d N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P (punainen) = 5N 2 + 2P 2 O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu \u003d N 2 + 2 Cu 2O (500-600˚C)
Reaktiot NO:n ja NO 2:n seoksiin:
NO + NO 2 + H 2 O \u003d 2HNO 2 (p)
NO + NO 2 + 2KOH (razb.) \u003d 2KNO 2 + H 2 O
NO + NO 2 + Na 2 CO 3 \u003d 2Na 2 NO 2 + CO 2 (450-500˚C)
Kuitti sisään ala: ammoniakin hapetus hapella katalyytin päällä, in laboratoriot- laimean typpihapon vuorovaikutus pelkistysaineiden kanssa:
8HNO 3 + 6Hg \u003d 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 EI+ 4 H 2O
tai nitraattien vähentäminen:
2NaNO2 + 2H2SO4 + 2NaI \u003d 2 EI + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2 Na 2 SO 4

typpidioksidiEI 2

Happooksidi, ehdollisesti vastaa kahta happoa - HNO 2 ja HNO 3 (happoa N 4:lle ei ole olemassa). Ruskea kaasu, monomeeri NO 2 huoneenlämpötilassa, nestemäinen väritön dimeeri N 2 O 4 (dityppitetroksidi) kylmässä. Reagoi täysin veden, alkalien kanssa. Erittäin voimakas hapettava aine, syövyttää metalleja. Sitä käytetään typpihapon ja vedettömien nitraattien synteesiin, rakettipolttoaineen hapettimena, öljynpuhdistusaineena rikistä ja katalysaattorina orgaanisten yhdisteiden hapetuksessa. Varo myrkyllistä.
Tärkeimpien reaktioiden yhtälö:
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O \u003d 2HNO 3 + N 2 O 3 (syn.) (kylmässä)
3 NO 2 + H 2 O \u003d 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2NaOH (diff.) \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
4NO 2 + O 2 + 2 H 2 O \u003d 4 HNO 3
4NO 2 + O 2 + KOH \u003d KNO 3 + 2 H 2 O
2NO 2 + 7H 2 = 2NH3 + 4 H2O (kat. Pt, Ni)
NO 2 + 2HI(p) = NO + I 2 ↓ + H 2 O
NO 2 + H 2 O + SO 2 = H 2 SO 4 + NO (50-60˚C)
NO 2 + K = KNO 2
6NO 2 + Bi(NO 3) 3 + 3NO (70-110˚C)
Kuitti: sisään ala - NO:n hapetus ilmakehän hapella, in laboratoriot– väkevän typpihapon vuorovaikutus pelkistysaineiden kanssa:
6HNO 3 (konsentr., vuoret) + S \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (väkevä, lyhyt) + P (punainen) \u003d H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (konsentr., vuoret) + SO 2 \u003d H 2 SO 4 + 2 NO 2

typpioksidiN 2 O

Väritön kaasu, jolla on miellyttävä tuoksu ("naurukaasu"), N꞊N꞊О, typen hapetusaste +1, liukenee huonosti veteen. Tukee grafiitin ja magnesiumin palamista:

2N 2O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
Saatu ammoniumnitraatin lämpöhajotuksella:
NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2 H 2 O (195-245˚C)
käytetään lääketieteessä nukutusaineena.

dityppitrioksidiN 2 O 3

Alhaisissa lämpötiloissa se on sinistä nestettä, ON꞊NO 2, typen muodollinen hapetusaste on +3. 20 ˚C:ssa se hajoaa 90 % värittömän NO:n ja ruskean NO 2:n seokseksi ("typpipitoiset kaasut", teollisuussavu - "ketunhäntä"). N 2 O 3 - happooksidi, muodostaa HNO 2:ta veden kanssa kylmässä, reagoi eri tavalla kuumennettaessa:
3N 2 O 3 + H 2 O \u003d 2HNO 3 + 4NO
Alkaleiden kanssa saadaan HNO 2 -suoloja, esimerkiksi NaNO 2 .
Saatu NO:n vuorovaikutuksesta O 2:n (4NO + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3) tai NO 2:n (NO 2 + NO \u003d N 2 O 3) kanssa
vahvalla jäähdytyksellä. "Typpipitoiset kaasut" ja ympäristölle vaaralliset, toimivat katalyytteinä ilmakehän otsonikerroksen tuhoamisessa.

typpipentoksidi N 2 O 5

Väritön, kiinteä, O 2 N - O - NO 2, typen hapetusaste on +5. Huoneenlämpötilassa se hajoaa NO 2:ksi ja O 2:ksi 10 tunnissa. Reagoi veden ja alkalien kanssa happamana oksidina:
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO 3 + H 2
Saatu savuavan typpihapon kuivauksella:
2HNO 3 + P 2 O 5 \u003d N 2 O 5 + 2HPO 3
tai NO 2:n hapetus otsonilla -78 ˚C:ssa:
2NO 2 + O 3 \u003d N 2 O 5 + O 2

Nitriitit ja nitraatit

kaliumnitriittiKNO 2 . Valkoinen, hygroskooppinen. Sulaa hajoamatta. Vakaa kuivassa ilmassa. Liuotetaan hyvin veteen (muodostaen värittömän liuoksen), se hydrolysoituu anionilla. Tyypillinen hapettava ja pelkistävä aine happamassa ympäristössä, reagoi hyvin hitaasti emäksisessä ympäristössä. Osallistuu ioninvaihtoreaktioihin. Laadulliset reaktiot NO 2 -ionista - MnO 4:n violetin liuoksen värjäytyminen ja mustan sakan ilmaantuminen, kun I-ioneja lisätään. Käytetään väriaineiden valmistuksessa aminohappojen ja jodidien analyyttisenä reagenssina, valokuvauksen komponentti reagenssit.
yhtälö tärkeimmistä reaktioista:
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (konsentr.) \u003d NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (laim.) + O 2 (esim.) → 2KNO 3 (60-80 ˚C)
KNO2 + H20 + Br2 = KNO3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (violetti) \u003d 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- \u003d 3NO 3 - + 2Cr 3+ + 4H 2 O
NO 2 - (tyydyttynyt) + NH 4 + (tyydyttynyt) \u003d N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (BC) = 2NO + I 2 (musta) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (razb.) + Ag + \u003d AgNO 2 (vaaleankeltainen) ↓
Kuitti sisäänala– kaliumnitraatin talteenotto prosesseissa:
KNO 3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (konsentr.) + Pb (sieni) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO 3 + CaO + SO 2 \u003d 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 ˚C)

H itrat kaliumia KNO 3
tekninen nimi kalium, tai intialainen suola , salpietari. Valkoinen, sulaa hajoamatta, hajoaa edelleen kuumennettaessa. Ilmankestävä. Liukenee hyvin veteen (korkea endo-vaikutus = -36 kJ), hydrolyysiä ei tapahdu. Voimakas hapettava aine sulatettuna (johtuen atomihapen vapautumisesta). Liuoksessa se pelkistyy vain atomisella vedyllä (happamassa väliaineessa KNO 2:ksi, emäksisessä väliaineessa NH 3:ksi). Sitä käytetään lasin valmistuksessa elintarvikkeiden säilöntäaineena, pyroteknisten seosten ja mineraalilannoitteiden komponenttina.

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

KNO 3 + 2H 0 (Zn, laimennettu HCl) = KNO 2 + H 2 O

KNO 3 + 8H 0 (Al, väk. KOH) = NH 3 + 2H 2 O + KOH (80 ˚C)

KNO 3 + NH 4 Cl \u003d N 2 O + 2H 2 O + KCl (230-300 ˚C)

2 KNO 3 + 3C (grafiitti) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (poltto)

KNO 3 + Pb = KNO 2 + PbO (350 - 400 ˚C)

KNO 3 + 2KOH + MnO 2 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O (350 - 400 ˚C)

Kuitti: teollisuudessa
4KOH (vaakasuora) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

ja labrassa:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

Aseta oikein hapetustilat Muista neljä sääntöä.

1) Yksinkertaisessa aineessa minkä tahansa alkuaineen hapetusaste on 0. Esimerkkejä: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) Sinun tulee muistaa elementit, joille ovat ominaisia jatkuvat hapetustilat. Kaikki ne on lueteltu taulukossa.

3) Alkuaineen korkein hapetusaste on pääsääntöisesti sama kuin sen ryhmän lukumäärä, jossa tämä alkuaine sijaitsee (esim. fosfori on ryhmässä V, fosforin korkein SD on +5). Tärkeitä poikkeuksia: F, O.

4) Jäljellä olevien alkuaineiden hapetustilojen etsintä perustuu yksinkertaiseen sääntöön:

Neutraalissa molekyylissä kaikkien alkuaineiden hapetustilojen summa on nolla, ja ionissa - ionin varaus.

Muutama yksinkertainen esimerkki hapetustilojen määrittämisestä

Esimerkki 1. On tarpeen löytää ammoniakissa (NH 3) olevien alkuaineiden hapetusasteet.

Ratkaisu. Tiedämme jo (katso 2), että Art. OK. vety on +1. Tämä ominaisuus on vielä löydettävä typelle. Olkoon x haluttu hapetusaste. Muodostetaan yksinkertaisin yhtälö: x + 3 (+1) \u003d 0. Ratkaisu on ilmeinen: x \u003d -3. Vastaus: N -3 H 3 +1.

Esimerkki 2. Määritä H 2 SO 4 -molekyylin kaikkien atomien hapetustilat.

Ratkaisu. Vedyn ja hapen hapetustilat ovat jo tiedossa: H(+1) ja O(-2). Laadimme yhtälön rikin hapetusasteen määrittämiseksi: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. Ratkaisemme tämän yhtälön, löydämme: x \u003d +6. Vastaus: H +1 2 S +6 O -2 4 .

Esimerkki 3. Laske Al(NO 3) 3 -molekyylin kaikkien alkuaineiden hapetusasteet.

Ratkaisu. Algoritmi pysyy ennallaan. Alumiininitraatin "molekyylin" koostumus sisältää yhden Al-atomin (+3), 9 happiatomia (-2) ja 3 typpiatomia, joiden hapetusaste meidän on laskettava. Vastaava yhtälö: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Vastaus: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

Esimerkki 4. Määritä (AsO 4) 3- ionin kaikkien atomien hapetusaste.

Ratkaisu. Tässä tapauksessa hapetustilojen summa ei ole enää nolla, vaan ionin varaus, eli -3. Yhtälö: x + 4 (-2) = -3. Vastaus: As(+5), O(-2).

Mitä tehdä, jos kahden alkuaineen hapetusaste ei ole tiedossa

Onko mahdollista määrittää useiden alkuaineiden hapetusasteet kerralla samanlaisella yhtälöllä? Jos tarkastelemme tätä ongelmaa matematiikan näkökulmasta, vastaus on kielteinen. Lineaarisella yhtälöllä, jossa on kaksi muuttujaa, ei voi olla ainutlaatuista ratkaisua. Mutta emme ole vain ratkaisemassa yhtälöä!

Esimerkki 5. Määritä (NH 4) 2 SO 4:n kaikkien alkuaineiden hapetusaste.

Ratkaisu. Vedyn ja hapen hapetustilat tunnetaan, mutta rikin ja typen eivät. Klassinen esimerkki ongelmasta kahden tuntemattoman kanssa! Emme pidä ammoniumsulfaattia yhtenä "molekyylinä", vaan kahden ionin yhdistelmänä: NH 4 + ja SO 4 2-. Tiedämme ionien varaukset, jokainen niistä sisältää vain yhden atomin, jonka hapetusaste on tuntematon. Aiempien ongelmien ratkaisemisesta saatujen kokemusten avulla löydämme helposti typen ja rikin hapetusasteet. Vastaus: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

Johtopäätös: jos molekyyli sisältää useita atomeja, joiden hapetusaste on tuntematon, yritä "jakaa" molekyyli useisiin osiin.

Kuinka järjestää hapetustilat orgaanisissa yhdisteissä

Esimerkki 6. Ilmoita kaikkien CH 3 CH 2 OH:n alkuaineiden hapetusasteet.

Ratkaisu. Orgaanisten yhdisteiden hapetustilojen löytämisellä on omat erityispiirteensä. Erityisesti on tarpeen löytää kunkin hiiliatomin hapetusasteet erikseen. Voit perustella seuraavasti. Tarkastellaan esimerkiksi metyyliryhmän hiiliatomia. Tämä C-atomi on kytketty 3 vetyatomiin ja viereiseen hiiliatomiin. C-H-sidoksessa elektronitiheys siirtyy kohti hiiliatomia (koska C:n elektronegatiivisuus ylittää vedyn EO:n). Jos tämä siirtymä olisi täydellinen, hiiliatomi saisi varauksen -3.

-CH2OH-ryhmän C-atomi on sitoutunut kahteen vetyatomiin (elektronitiheys siirtyy kohti C), yhteen happiatomiin (elektronitiheyssiirtymä kohti O) ja yhteen hiiliatomiin (voimme olettaa, että elektronitiheyden siirtymät tässä tapausta ei tapahdu). Hiilen hapetusaste on -2 +1 +0 = -1.

Vastaus: C-3H+13C-1H+12O-2H+1.

Älä sekoita käsitteitä "valenssi" ja "hapetustila"!

Hapetustila sekoitetaan usein valenssiin. Älä tee sitä virhettä. Listaan ​​tärkeimmät erot:

• hapetusasteella on merkki (+ tai -), valenssi - ei;
• hapettumisaste voi olla nolla jopa monimutkaisessa aineessa, valenssin yhtäläisyys nollaan tarkoittaa pääsääntöisesti sitä, että tämän alkuaineen atomi ei ole yhteydessä muihin atomeihin (emme käsittele minkäänlaisia ​​inkluusioyhdisteitä ja muuta "eksotiikkaa" täällä);
• hapetusaste on muodollinen käsite, joka saa todellisen merkityksen vain yhdisteissä, joissa on ionisia sidoksia, käsitettä "valenssi", päinvastoin, käytetään sopivimmin suhteessa kovalenttisiin yhdisteisiin.

Hapetustila (tarkemmin sanottuna sen moduuli) on usein numeerisesti yhtä suuri kuin valenssi, mutta vielä useammin nämä arvot EIVÄT ole samat. Esimerkiksi hiilen hapetusaste CO 2:ssa on +4; valenssi C on myös yhtä suuri kuin IV. Mutta metanolissa (CH 3 OH) hiilen valenssi pysyy samana ja C:n hapetusaste on -1.

Pieni testi aiheesta "Hapettumisaste"

Käytä muutama minuutti tarkistaaksesi, kuinka olet ymmärtänyt tämän aiheen. Sinun on vastattava viiteen yksinkertaiseen kysymykseen. Onnea!

Tehtävä numero 1

Määritä vastaavuus reaktioyhtälön ja sen tässä reaktiossa osoittaman typpielementin ominaisuuden välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Vastaus: 4221

Selitys:

A) NH 4 HCO 3 - suola, joka sisältää ammoniumkationin NH 4 +. Ammoniumkationissa typen hapetusaste on aina -3. Reaktion seurauksena se muuttuu ammoniakiksi NH3. Vedyn hapetusaste on lähes aina (lukuun ottamatta sen metalliyhdisteitä) +1. Siksi, jotta ammoniakkimolekyyli olisi sähköisesti neutraali, typen hapetusasteen on oltava -3. Siten typen hapettumisaste ei muutu; sillä ei ole redox-ominaisuuksia.

B) Kuten edellä on jo osoitettu, ammoniakki NH3:ssa olevan typen hapetusaste on -3. CuO:n kanssa tapahtuvan reaktion seurauksena ammoniakki muuttuu yksinkertaiseksi aineeksi N2. Missä tahansa yksinkertaisessa aineessa sen alkuaineen hapetusaste, jonka kanssa se muodostuu, on nolla. Siten typpiatomi menettää negatiivisen varauksensa, ja koska elektronit ovat vastuussa negatiivisesta varauksesta, tämä tarkoittaa, että typpiatomi menettää ne reaktion seurauksena. Alkuainetta, joka menettää osan elektroneistaan ​​reaktiossa, kutsutaan pelkistimeksi.

C) Reaktion seurauksena NH3, jonka typen hapetusaste on -3, muuttuu typpioksidiksi NO. Hapen hapetusaste on lähes aina -2. Siksi, jotta typpioksidimolekyyli olisi sähköisesti neutraali, typpiatomin hapetusasteen on oltava +2. Tämä tarkoittaa, että typpiatomi muutti hapetusasteensa -3:sta +2:een reaktion seurauksena. Tämä osoittaa 5 elektronin menetystä typpiatomin toimesta. Toisin sanoen typpi, kuten B:n tapauksessa, on pelkistävä aine.

D) N 2 on yksinkertainen aine. Kaikissa yksinkertaisissa aineissa ne muodostavan alkuaineen hapetusaste on 0. Reaktion seurauksena typpi muuttuu litiumnitridiksi Li3N. Alkalimetallin ainoa hapetusaste kuin nolla (millä tahansa alkuaineella on hapetusaste 0) on +1. Siten, jotta Li3N-rakenneyksikkö olisi sähköisesti neutraali, typen hapetusasteen tulee olla -3. Osoittautuu, että reaktion seurauksena typpi sai negatiivisen varauksen, mikä tarkoittaa elektronien lisäystä. Typpi on hapettava aine tässä reaktiossa.

Tehtävä numero 2

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja fosfori-alkuaineen ominaisuuden välillä, jota se osoittaa tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 1224

Tehtävä numero 3

REAKTIOYHTÄLÖ
A) 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H20 B) 2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 C) 4Zn + 10HNO 3 → NH 4NO 3 + 4Zn (NO 3) 2 + 3H 2 O D) 3NO 2 + H 2O → 2HNO 3 + NO

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 1463

Tehtävä numero 4

Määritä vastaavuus reaktioyhtälön ja siinä olevan hapettimen hapetusasteen muutoksen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

REAKTIOYHTÄLÖ	HAKETUSAINEEN ASTEEN MUUTTAMINEN
A) SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO B) 2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2 C) 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 D) 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H20

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3425

Tehtävä numero 5

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja siinä olevan hapettimen edessä olevan kertoimen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

REAKTIOHJELMA	KERROIN ENNEN HAPPETETTA
A) NH3 + O2 → N2 + H20 B) Cu + HNO 3 (konsentr.) → Cu(NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O C) C + HNO 3 → NO 2 + CO 2 + H 2 O D) S + HNO3 → H2S04 + NO

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3442

Tehtävä numero 6

Määritä vastaavuus reaktioyhtälön ja siinä olevan hapettimen hapetusasteen muutoksen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

REAKTIOYHTÄLÖ	HAKETUSAINEEN ASTEEN MUUTTAMINEN
A) 2NH3 + K → 2KNH2 + H2 B) H 2 S + K → K 2 S + H 2 C) 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H20 D) 2H 2S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2O

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 4436

Tehtävä numero 7

Määritä vastaavuus lähtöaineiden ja kuparin ominaisuuden välillä, joka tällä alkuaineella on tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle asemalle vastaava numerolla merkitty asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 2124

Tehtävä numero 8

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja sen tässä reaktiossa osoittaman rikin ominaisuuden välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3224

Tehtävä numero 9

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja fosforin ominaisuuden välillä, jota se osoittaa tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu paikka.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3242

Tehtävä numero 10

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja sen tässä reaktiossa osoittaman typen ominaisuuden välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 2141

Tehtävä numero 11

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja fluorin ominaisuuden välillä, jota se osoittaa tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 1444

Tehtävä numero 12

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja pelkistimen hapetusasteen muutoksen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle asemalle vastaava numerolla merkitty kohta.

REAKTIOHJELMA
A) NaIO → NaI + NaIO 3 B) HI + H 2 O 2 → I 2 + H 2 O C) NaIO 3 → NaI + O 2 D) NaIO 4 → NaI + O 2	1) I +5 → I −1 2) O −2 → O 0 3) I +7 →I −1 4) I +1 → I −1 5) I +1 → I +5 6) I −1 → I 0

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 5622

Tehtävä numero 13

Määritä vastaavuus reaktioyhtälön ja pelkistimen hapetusasteen muutoksen välillä tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle asemalle vastaava numerolla merkitty kohta.

REAKTIOYHTÄLÖ	PUHDISTUSAINEEN HAPPETUSASTEEN MUUTTAMINEN
A) H2S + I2 → S + 2HI B) Cl2 + 2HI → 12 + 2HCl C) 2SO 3 + 2KI → I 2 + SO 2 + K 2 SO 4 D) S + 3NO 2 → SO 3 + 3NO

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 5331

Tehtävä numero 14

Määritä vastaavuus redox-reaktioyhtälön ja rikin hapetusasteen muutoksen välillä tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle asemalle vastaava numerolla merkitty kohta.

REAKTIOYHTÄLÖ	MUUTOKSET RINKIN HAPPETUSTILASSA
A) S + O 2 → SO 2 B) SO 2 + Br 2 + 2H 2 O → H 2 SO 4 + 2 HBr C) C + H 2SO 4 (konsentr.) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O D) 2H2S + O2 → 2H20 + 2S

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 4123

Tehtävä numero 15

HAPPETUSASTEEN MUUTTAMINEN	AINEEN KAAVA
A) S -2 → S +4 B) S −2 → S +6 C) S +6 → S −2 D) S −2 → S 0	1) Cu 2S ja O 2 2) H 2 S ja Br 2 (liuos) 3) Mg ja H2S04 (väk.) 4) H2S03 ja O2 5) PbS ja HNO 3 (konsentr.) 6) C ja H2S04 (väk.)

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 1532

Tehtävä numero 16

Määritä vastaavuus reaktion rikin hapetusasteen muutoksen ja siihen tulevien lähtöaineiden kaavojen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

HAPPETUSASTEEN MUUTTAMINEN	AINEEN KAAVA
A) S 0 → S +4 B) S +4 → S +6 C) S −2 → S 0 D) S +6 → S +4	1) Cu ja H2SO4 (diff.) 2) H 2 S ja O 2 (riittämätön) 3) S ja H2SO4 (väk.)

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3523

Tehtävä numero 17

Määritä vastaavuus typen ominaisuuksien ja redox-reaktion yhtälön välillä, jossa sillä on nämä ominaisuudet: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu paikka.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 2143

Tehtävä numero 18

Määritä vastaavuus kloorin hapetusasteen muutoksen reaktiossa ja siihen tulevien lähtöaineiden kaavojen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla merkitty kohta.

HAPPETUSASTEEN MUUTTAMINEN	LÄHTÖAINEIDEN KAAVA
A) Cl0 → Cl-1 B) Cl-1 → Cl 0 C) Cl+5 → Cl-1 D) Cl 0 → Cl +5	1) KClO 3 (lämmitys) 2) Cl2 ja NaOH (kuuma liuos) 3) KCl ja H2S04 (väkevä) 6) KClO 4 ja H 2 SO 4 (väkevä)

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 2412

Tehtävä nro 19

Määritä vastaavuus ionin kaavan ja sen kyvyn osoittaa redox-ominaisuuksia välille: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 2332

Tehtävä numero 20

Määritä vastaavuus kemiallisen reaktiokaavion ja hapettimen hapetusasteen muutoksen välillä: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle paikalle vastaava numerolla osoitettu asema.

REAKTIOHJELMA	HAKETUSAINEEN ASTEEN MUUTTAMINEN
A) MnCO 3 + KClO 3 → MnO 2 + KCl + CO 2 B) Cl 2 + I 2 + H 2 O → HCl + HIO 3 C) H 2 MnO 4 → HMnO 4 + MnO 2 + H 2 O D) Na 2SO 3 + KMnO 4 + KOH → Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + H 2 O	1) Cl 0 → Cl - 2) Mn+6 → Mn+4 3) Cl+5 → Cl- 4) Mn +7 → Mn +6 5) Mn+2 → Mn+4 6) S+4 → S+6

Kirjoita taulukkoon valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

Vastaus: 3124

Tehtävä numero 21

Määritä vastaavuus reaktiokaavion ja pelkistimen hapetusasteen muutoksen välillä tässä reaktiossa: valitse jokaiselle kirjaimella merkitylle asemalle vastaava numerolla osoitettu asema.

Kuinka määrittää alkuaineiden hapetusaste yhdisteissä NH3, N2O3, HNO3, N2.
En ymmärrä sitä... ja sain paremman vastauksen

Vastaus henkilöltä Anatoly Arestov[guru]
Se on yksinkertaista) Katso, yksinkertaisilla aineilla (jotka koostuvat vain yhden alkuaineen atomeista), kuten N2, on nollavalenssi. Hapen, O, hapetusaste on aina -2. Esimerkiksi N2O3. Hapen hapetustila \u003d -2. Meillä on kolme happiatomia. 3*(-2)=-6. Koko molekyylin kokonaisuutena on oltava nolla hapetustila (sinun tapauksessasi). Typpiatomia on kaksi. Niiden hapetustilan tulee olla päinvastainen kuin hapen hapetustila kokonaisuudessaan, eli +6. Meillä on kaksi atomia, joten jaamme kahdella. Siksi typen valenssi \u003d + 3. Tärkeintä on muistaa, että hapen valenssi on melkein aina \u003d -2 ja vedyn valenssi \u003d +1. Koko molekyylin summan tulee olla yhtä suuri kuin 0 (jos molekyylissä ei ole plus- tai miinusmerkkejä, mutta sinulla on muita esimerkkejä) HNO3 - H=+1, O=-2, niitä on kolme, me harkitse: -2*3=- 6. -6+1=-5. Yleensä sen pitäisi olla 0. Tämä tarkoittaa, että N \u003d 5.NH3:n hapetusaste on 3 vetyatomia, joista jokaisessa on +1, eli +3, mikä tarkoittaa, että typpi \u003d -3. Eli NH3 (-3 ), N203 (+3), HN03(+5), N2(0). Nämä ovat typpiatomien hapetustiloja. Ja vedyllä ja hapella on (+1) ja (-2).

Vastaus osoitteesta painovoima[asiantuntija]
se lasketaan näin... vedylle varaus on aina +1 hapelle, se on aina -2... tästä seuraa: sanotaan HNO3, lasketaan tunnettujen kokonaisvaraus, se on + 1 (vedystä) +3 * (-2) (hapesta) saamme -5 kokonaisvarausta ... siksi typessä on +5 .... päinvastoin kuin jäljellä olevilla atomeilla (4 niin, että molekyyli on sähköisesti neutraali). N2-varaus on 0. NH3 -3:ssa, N2O3:ssa -2*3/2=-3 typen varaus on +3...korkein hapetusaste vastaa sen ryhmän lukumäärää, jossa se on... esim. , typpi on korkeimman hapetusasteensa 5. ryhmässä =+5....

Vastaus osoitteesta 3 vastausta[guru]

Hei! Tässä on valikoima aiheita, joissa on vastauksia kysymykseesi: Kuinka määrittää alkuaineiden hapetusaste yhdisteissä NH3, N2O3, HNO3, N2.
en ymmärrä...