Підготовка до ЗНО з хімії

Нітроген утворює 6 оксидів (табл. 18.1), у яких виявляє ступені окиснення від +1 до +5. В їх молекулах реалізується ковалентний полярний зв’язок.

Таблиця 18.1

Оксиди нітрогену

Ступінь окиснення	Формула	Назви	Фізичні властивості
+1	N2O	нітроген (І) оксид, закис азоту, геміоксид азоту, звеселяючий газ, монооксид діазоту	безбарвний газ з характерним солодким запахом, мало розчинний у воді
+2	NO	нітроген (ІІ) оксид, монооксид азоту	безбарвний газ без запаху, мало розчинний у воді
+3	N2O3	нітроген (ІІІ) оксид, оксид азоту (ІІІ), нітритний ангідрид	темно-синя рідина, реагує з водою
+4	NO2	нітроген (ІV) оксид, оксид азоту (ІV), бурий газ	бурий отруйний газ з характерним запахом, при 21 0С утворює червону рідину, з водою не реагує
	N2O4	нітроген (ІV) оксид, тетраоксид діазоту	при –11,2 0С – тверда, безбарвна, кристалічна речовина, реагує з водою
+5	N2O5	нітроген (V) оксид, оксид азоту (V), нітратний ангідрид	білі кристали, при 20 0С розкладаються на NO2 та О2, реагує з водою

 

Усі оксиди Нітрогену (крім N₂O та NO) є солетвірними.

Нітроген (І) оксид (N₂O) утворюється при розкладі амоній нітрату:

NH₄NO₃ = N₂O + H₂O.

Молекула лінійна N₂O: [N≡N⁺–O^–].

Реагує з воднем при нагріванні:

N₂O + H₂ = N₂ + H₂O.

Використовують у медицині для наркозу.

Нітроген (ІI) оксид (NO) утворюється при каталітичному окисненні амоніаку:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O,

при дії розбавленої нітратної кислоти на малоактивні метали:

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O,

при безпосередній взаємодії азоту з киснем при 3000 ⁰С:

N₂ + O₂ = 2NO.

На повітрі окиснюється до нітроген (ІV) оксиду:

2NO + O₂ = 2NO₂,

реагує з активними металами:

2NO + 2Mg = 2MgO + N₂.

Нітроген (ІV) оксиди NO₂ та N₂O₄ утворюються при окисненні NO, термічному розкладі плюмбум (ІІ) нітрату:

2Pb(NO₃)₂ = 2PbO + 4NO₂ + O₂,

при дії концентрованої нітратної кислоти на малоактивні метали:

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

NO₂ та N₂O₄ є димерами, які перебувають у рівновазі:

2NO₂ ↔ N₂O₄.

Вище 135 ⁰С існує лише NO₂, від –11 ⁰С до 135 ⁰С – існує їх суміш, а при температурі нижчій –12 ⁰С – лише N₂O₄.

NO₂ – змішаний ангідрид, при дії холодної води утворює нітритну та нітратну кислоти:

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂,

при нагріванні утворюється нітратна кислота та NO:

6NO₂ + 2H₂O = 4HNO₃ + 2NO.

З лугами утворює дві солі:

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O.

У надлишку кисню утворюється лише нітратна кислота:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃.

Взаємодіє з воднем з утворенням амоніаку (каталізатор Pt):

2NO₂ + 7H₂ = 4H₂O + 2NH₃,

при нагріванні NO₂ розкладається:

2NO₂ = 2NO + O₂.

Застосовують як окисник ракетного палива та проміжний продукт у виробництві нітратної кислоти.

Нітроген (ІІІ) оксид N₂O₃ утворюється при дії водовіднімаючих реагентів на кислі розчини нітритів:

P₂O₅ + 6KNO₂ + 6HCl = 3N₂O₃ + 6KCl + 2H₃PO₄.

При розчиненні у воді утворює нітритну кислоту:

N₂O₃ + H₂O = 2HNO₂,

при взаємодії з лугами – нітрити:

2NaOH + N₂O₃ = 2NaNO₂ + H₂O.

Hітроген (V) оксид N₂O₅ утворюється при дії P₂O₅ на нітратну кислоту:

P₂O₅ + 2HNO₃ = N₂O₅ + 2HPO₃.

N₂O₅ – кислотний оксид, йому відповідає нітратна кислота.