§26. Азот как элемент и как простое вещество.
1. Рассчитайте относительную плотность молекулярного азота по воздуху.
Ответ:
`D_("возд.")(N_2) = (M(N_2))/(M("возд.")) = 28/29 = 0.966`
2. Напишите уравнения реакций взаимодействия азота: а) с алюминием; б) с кислородом. Укажите его функцию в этих процессах.
Ответ:
`2Al + underset("окислитель")(overset(0)(N)_2) = 2Aloverset(-3)(N)`
`underset("восстановитель")(overset(0)(N)_2) + O_2 = 2overset(+2)(N)O`
3. Почему реакционная способность атома и молекулы азота различна?
Ответ:
При образовании молекулы азота:
N + N ⟶ N≡N + 942 кДж
одиночные атомы связываются за счёт спаривания трёх неспаренных электронов от каждого из атомов азота. Это приводит к образованию устойчивой восьмиэлектронной конфигурации в молекуле азота, связи между атомами азота. Связь в молекуле N2 ковалентная неполярная, тройная, очень прочная (Eсв = 942 кДж/моль). Для того чтобы разорвать связи атомов в одном моле молекул, потребуется затратить также 942 кДж. Именно этим объясняется инертность молекулярного азота.
4. Отрицательную степень окисления азот проявляет в соединении:
1) N2O; 2) NO; 3) Ca3N2; 4) NO2.
Ответ:
`Ca_3overset(-3)(N)_2`
5. Раскройте окислительно-восстановительную сущность и характер реакции: N2 + H2 ⇄ NH3. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Ответ:
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3
| H20 - 2ē ⟶ 2H+ | |2| | 6 | |3 | восстановитель (окисление) |
| N20 + 6ē ⟶ 2N-3 | |6| | |1 | окислитель (восстановление) |
6. С помощью компьютера составьте схему применения азота на основании его свойств.
Ответ:
В промышленности азот получают из воздуха, используя различие в температурах кипения азота и кислорода. Азот широко применяют в химической промышленности для получения аммиака. В электротехнике и других отраслях промышленности он используется как инертная среда, например для заполнения электрических лампочек, при перекачке горючих жидкостей, сушке взрывчатых веществ и т. д. Применение азота предопределено его свойствами, в частности его химической инертностью.
7. В каком из следующих веществ: CO(NH2)2 (мочевина), NH4NO3 (нитрат аммония) или NH4NO2 (нитрит аммония) – массовая доля азота максимальна?
Ответ:
Дано:
`CO(NH_2)_2`
`NH_4NO_3`
`NH_4NO_2`
`ω_("max")(N) = ?`
Решение
`ω_(CO(NH_2)_2)(N) = (100*2*A_r(N))/(M_r(CO(NH_2)_2)) = (100*2*14)/60 = 46.67%`
`ω_(NH_4NO_3)(N) = (100*2*A_r(N))/(M_r(NH_4NO_3)) = (100*2*14)/80 = 35%`
`ω_(NH_4NO_2)(N) = (100*2*A_r(N))/(M_r(NH_4NO_2)) = (100*2*14)/64 = 43.75%`
Ответ: в мочевине наибольшая массовая доля азота `ω_(CO(NH_2)_2)(N) = 46.67%`.
