Question

Почему в этом уравнении: 4N⁻³H₃ + 5O₂⁰ = 4N⁺²O⁻² + 6H₂O у азота окисление не +3, а +2?

Answer 1

1 способ определения с.о. :
У кислорода постоянная с.о. -2 (искл. пероксиды), в данном оксиде индексы N и О равны 1 => с.о. у азота +2.
2 способ определения с.о. :
У кислорода постоянная с.о. -2 (искл. пероксиды). Молекула электронейтральна, т.е. заряды минусы равны плюсам => азот имеет заряд +2.
Удачи :)

Answer 2

Давайте рассмотрим уравнение реакции более подробно:

\[ 4 \text{NH}_3^{+} + 5 \text{O}_2^{0} = 4 \text{N}^{+2}\text{O}^{-2} + 6 \text{H}_2\text{O} \]

Это уравнение описывает окислительно-восстановительную реакцию между аммиаком (\(\text{NH}_3\)) и кислородом (\(\text{O}_2\)). Давайте определим степени окисления (числа окисления) для каждого элемента в реакции:

1. Азот (\(\text{N}\)): По умолчанию, аммиак (\(\text{NH}_3\)) имеет азот с числом окисления равным -3. В продуктах (\(\text{N}^{+2}\text{O}^{-2}\)), азот имеет число окисления +2. Таким образом, азот прошел окисление.

2. Кислород (\(\text{O}\)): В молекуле кислорода (\(\text{O}_2\)), каждый кислород имеет число окисления 0. В воде (\(\text{H}_2\text{O}\)), кислород имеет число окисления -2. В продуктах (\(\text{N}^{+2}\text{O}^{-2}\)), кислород имеет число окисления -2. Таким образом, кислород не проходит окисление.

Теперь рассмотрим количество электронов, которые участвуют в окислительно-восстановительной реакции. Если азот переходит от -3 к +2, то он теряет 5 электронов на атом. Таким образом, 4 молекулы аммиака потеряют \(4 \times 5 = 20\) электронов. Эти электроны переходят к кислороду. Поскольку в молекуле \( \text{O}_2 \) каждый кислород имеет число окисления 0, для перехода к \( \text{O}^{-2} \) каждый кислород должен получить 2 электрона. Таким образом, 5 молекул \( \text{O}_2 \) принимают \( 5 \times 2 \times 2 = 20 \) электронов.

Суммируя, видим, что количество потерянных азотом электронов равно количеству полученных кислородом электронов. Таким образом, реакция сбалансирована с точки зрения электронов, и окисление азота на +2 является правильным числом окисления в этом контексте.