Tahap pengoksidaan nitrogen. Keadaan pengoksidaan nitrogen - belajar memahami Keadaan pengoksidaan nitrogen ialah 3 dalam sebatian

Nitrogen mungkin merupakan unsur kimia yang paling biasa dalam keseluruhannya Sistem Suria. Untuk lebih spesifik, nitrogen menduduki tempat ke-4 dalam banyaknya. Nitrogen dalam alam semula jadi adalah gas lengai.

Gas ini tidak mempunyai warna mahupun bau dan sangat sukar untuk larut dalam air. Walau bagaimanapun, garam nitrat cenderung bertindak balas dengan baik dengan air. Nitrogen mempunyai ketumpatan rendah.

Nitrogen adalah unsur yang menakjubkan. Terdapat andaian bahawa ia mendapat namanya daripada bahasa Yunani kuno, yang diterjemahkan daripadanya bermaksud "tidak bermaya, rosak." kenapa ni sikap negatif kepada nitrogen? Lagipun, kita tahu bahawa ia adalah sebahagian daripada protein, dan bernafas tanpanya hampir mustahil. Nitrogen memainkan peranan penting dalam alam semula jadi. Tetapi di atmosfera gas ini lengai. Jika kita mengambilnya seperti dalam bentuk asalnya, maka banyak kesan sampingan. Mangsa juga mungkin mati akibat lemas. Lagipun, nitrogen dipanggil tidak bermaya kerana ia tidak menyokong sama ada pembakaran atau pernafasan.

Pada keadaan biasa gas sedemikian bertindak balas hanya dengan litium, membentuk sebatian seperti litium nitrida Li3N. Seperti yang kita dapat lihat, keadaan pengoksidaan nitrogen dalam sebatian sedemikian ialah -3. Sudah tentu, ia juga bertindak balas dengan logam lain, tetapi hanya apabila dipanaskan atau apabila menggunakan pelbagai pemangkin. Ngomong-ngomong, -3 ialah keadaan pengoksidaan nitrogen terendah, kerana hanya 3 elektron diperlukan untuk mengisi sepenuhnya tahap tenaga luar.

Penunjuk ini mempunyai pelbagai maksud. Setiap keadaan pengoksidaan nitrogen mempunyai sebatian sendiri. Adalah lebih baik untuk mengingati sambungan sedemikian.

5 ialah keadaan pengoksidaan nitrogen tertinggi. Terdapat dalam semua garam nitrat.

Terdapat unsur kimia yang mempamerkan keadaan pengoksidaan yang berbeza, yang membolehkan ia terbentuk semasa tindak balas kimia bilangan yang besar sebatian dengan sifat tertentu. Mengetahui struktur elektronik atom, kita boleh meneka bahan apa yang akan terbentuk.

Keadaan pengoksidaan nitrogen boleh berbeza dari -3 hingga +5, yang menunjukkan kepelbagaian sebatian berdasarkannya.

Ciri-ciri unsur

Nitrogen merujuk kepada unsur kimia, terletak dalam kumpulan 15, dalam tempoh kedua dalam jadual berkala Mendeleev D.I. Ia diberikan nombor siri 7 dan sebutan huruf singkatan N. Dalam keadaan biasa, unsur yang agak lengai diperlukan untuk tindak balas.

Ia berlaku di alam semula jadi sebagai gas diatomik tanpa warna udara atmosfera dengan pecahan isipadu lebih daripada 75%. Terkandung dalam molekul protein, asid nukleik dan bahan yang mengandungi nitrogen daripada asal bukan organik.

Struktur atom

Untuk menentukan keadaan pengoksidaan nitrogen dalam sebatian, adalah perlu untuk mengetahui struktur nuklearnya dan mengkaji kulit elektron.

Unsur semula jadi diwakili oleh dua isotop yang stabil, dengan nombor jisimnya 14 atau 15. Nukleus pertama mengandungi 7 neutron dan 7 zarah proton, dan yang kedua mengandungi 1 lagi zarah neutron.

Terdapat jenis tiruan atomnya dengan jisim 12-13 dan 16-17, yang mempunyai nukleus yang tidak stabil.

Apabila mengkaji struktur elektronik nitrogen atom, jelas bahawa terdapat dua kulit elektron (dalam dan luar). Orbital 1s mengandungi sepasang elektron.

Pada kulit luar kedua terdapat hanya lima zarah bercas negatif: dua dalam sub-aras 2s dan tiga dalam orbital 2p. Tahap tenaga valens tidak mempunyai sel bebas, yang menunjukkan kemustahilan untuk memisahkan pasangan elektronnya. Orbital 2p dianggap hanya separuh diisi dengan elektron, yang membolehkan penambahan 3 zarah bercas negatif. Dalam kes ini, keadaan pengoksidaan nitrogen ialah -3.

Dengan mengambil kira struktur orbital, kita boleh membuat kesimpulan bahawa unsur dengan nombor koordinasi 4 ini terikat secara maksimum dengan hanya empat atom lain. Untuk membentuk tiga ikatan, mekanisme pertukaran digunakan, satu lagi dibentuk dengan cara pra-atau-tidak-terima.

Keadaan pengoksidaan nitrogen dalam sebatian yang berbeza

Bilangan maksimum zarah negatif yang atomnya boleh melekat ialah 3. Dalam kes ini, keadaan pengoksidaannya kelihatan sama dengan -3, wujud dalam sebatian seperti NH 3 atau ammonia, NH 4 + atau ammonium dan Me 3 N 2 nitrida. Bahan-bahan yang terakhir terbentuk dengan peningkatan suhu melalui interaksi nitrogen dengan atom logam.

Bilangan terbesar zarah bercas negatif yang boleh dikeluarkan oleh unsur adalah sama dengan 5.

Dua atom nitrogen mampu bergabung antara satu sama lain untuk membentuk sebatian yang stabil dengan keadaan pengoksidaan -2. Ikatan sedemikian diperhatikan dalam N 2 H 4 atau hidrazin, dalam azida pelbagai logam atau MeN 3. Atom nitrogen menambah 2 elektron ke orbital kosong.

Terdapat keadaan pengoksidaan -1 apabila unsur tertentu menerima hanya 1 zarah negatif. Contohnya, dalam NH 2 OH atau hidroksilamin ia bercas negatif.

Terdapat tanda-tanda positif keadaan pengoksidaan nitrogen, apabila zarah elektron diambil dari lapisan tenaga luar. Mereka berbeza dari +1 hingga +5.

Caj 1+ terdapat pada nitrogen dalam N 2 O (oksida monovalen) dan dalam natrium hiponitrit dengan formula Na 2 N 2 O 2.

Dalam NO (divalen oksida), unsur melepaskan dua elektron dan menjadi bercas positif (+2).

Terdapat keadaan pengoksidaan nitrogen 3 (dalam sebatian NaNO 2 atau nitrida dan juga dalam trivalen oksida). Dalam kes ini, 3 elektron dipisahkan.

Caj +4 berlaku dalam oksida dengan valens IV atau dimernya (N 2 O 4).

Tanda positif keadaan pengoksidaan (+5) muncul dalam N 2 O 5 atau dalam oksida pentavalen, dalam asid nitrik dan garam terbitannya.

Sebatian nitrogen dan hidrogen

Bahan semula jadi berdasarkan dua unsur di atas menyerupai hidrokarbon organik. Hanya sebatian hidrogen nitrus kehilangan kestabilannya apabila jumlah nitrogen atom meningkat.

Sebatian hidrogen yang paling ketara termasuk molekul ammonia, hidrazin dan asid hidronitrik. Mereka diperoleh dengan bertindak balas hidrogen dengan nitrogen, dan bahan yang terakhir juga mengandungi oksigen.

Apakah ammonia

Ia juga dipanggil hidrogen nitrida, dan formula kimia dilambangkan sebagai NH 3 dengan jisim 17. Dalam keadaan suhu dan tekanan normal, ammonia mempunyai bentuk gas tidak berwarna dengan bau ammonia yang tajam. Ia adalah 2 kali kurang tumpat daripada udara dan mudah larut dalam persekitaran berair disebabkan oleh struktur polar molekulnya. Merujuk kepada bahan berbahaya rendah.

Dalam kuantiti perindustrian, ammonia dihasilkan menggunakan sintesis pemangkin daripada molekul hidrogen dan nitrogen. Terdapat kaedah makmal untuk menghasilkan garam ammonium dan natrium nitrit.

Struktur ammonia

Molekul piramid mengandungi satu nitrogen dan 3 atom hidrogen. Mereka terletak berhubung antara satu sama lain pada sudut 107 darjah. Dalam molekul berbentuk tetrahedron, nitrogen terletak di tengah. Disebabkan oleh tiga elektron p yang tidak berpasangan, ia disambungkan oleh ikatan polar yang bersifat kovalen dengan 3 hidrogen atom, yang masing-masing mempunyai 1 s-elektron. Ini adalah bagaimana molekul ammonia terbentuk. DALAM dalam kes ini nitrogen mempamerkan keadaan pengoksidaan -3.

Unsur ini masih mempunyai pasangan elektron yang tidak dikongsi di peringkat luar, yang mewujudkan ikatan kovalen dengan ion hidrogen yang mempunyai cas positif. Satu unsur adalah penderma zarah bercas negatif, dan satu lagi adalah penerima. Ini adalah bagaimana ion ammonium NH 4 + terbentuk.

Apakah ammonium

Ia dikelaskan sebagai ion atau kation poliatomik bercas positif juga dikelaskan sebagai bahan kimia, yang tidak boleh wujud dalam bentuk molekul. Ia terdiri daripada ammonia dan hidrogen.

Ammonium dengan caj positif dengan kehadiran pelbagai anion dengan tanda negatif mampu membentuk garam ammonium, di mana mereka berkelakuan seperti logam dengan valensi I. Sebatian ammonium juga disintesis dengan penyertaannya.

Banyak garam ammonium wujud dalam bentuk kristal, bahan tidak berwarna yang mudah larut dalam air. Jika sebatian ion NH 4 + dibentuk oleh asid meruap, maka dalam keadaan pemanasan ia terurai dengan pembebasan bahan gas. Penyejukan seterusnya membawa kepada proses yang boleh diterbalikkan.

Kestabilan garam tersebut bergantung kepada kekuatan asid dari mana ia terbentuk. Sebatian ammonium yang stabil sepadan dengan sisa berasid yang kuat. Contohnya, ammonium klorida yang stabil dihasilkan daripada asid hidroklorik. Pada suhu sehingga 25 darjah, garam sedemikian tidak terurai, yang tidak boleh dikatakan mengenai ammonium karbonat. Kompaun yang terakhir sering digunakan dalam masakan untuk menaikkan doh, menggantikan baking soda.

Pembuat manisan hanya memanggil ammonium karbonat ammonium. Garam ini digunakan oleh pembuat bir untuk meningkatkan penapaian yis bir.

Tindak balas kualitatif untuk pengesanan ion ammonium ialah tindakan hidroksida logam alkali kepada sambungannya. Dengan kehadiran NH 4 +, ammonia dibebaskan.

Struktur kimia ammonium

Konfigurasi ionnya menyerupai tetrahedron biasa dengan nitrogen di tengah. Atom hidrogen terletak di bucu rajah. Untuk mengira keadaan pengoksidaan nitrogen dalam ammonium, anda perlu ingat bahawa jumlah cas kation ialah +1, dan setiap ion hidrogen kehilangan satu elektron, dan terdapat hanya 4 daripadanya Jumlah potensi hidrogen ialah +4. Jika kita menolak cas semua ion hidrogen daripada cas kation, kita dapat: +1 - (+4) = -3. Ini bermakna nitrogen mempunyai keadaan pengoksidaan -3. Dalam kes ini, ia menambah tiga elektron.

Apakah nitrida

Nitrogen mampu bergabung dengan lebih banyak atom elektropositif yang bersifat logam dan bukan logam. Akibatnya, sebatian yang serupa dengan hidrida dan karbida terbentuk. Bahan yang mengandungi nitrogen sedemikian dipanggil nitrida. Antara logam dan atom nitrogen dalam sebatian terdapat ikatan kovalen, ionik dan perantaraan. Ciri inilah yang mendasari klasifikasi mereka.

Nitrida kovalen termasuk sebatian di mana ikatan kimia tidak memindahkan elektron daripada nitrogen atom, tetapi membentuk awan elektron biasa bersama-sama dengan zarah bercas negatif atom lain.

Contoh bahan tersebut ialah hidrogen nitrida, seperti molekul ammonia dan hidrazin, serta nitrogen halida, yang termasuk triklorida, tribromida dan trifluorida. Pasangan elektron sepunya mereka tergolong dalam dua atom yang sama.

Nitrida ionik termasuk sebatian dengan ikatan kimia, dibentuk oleh peralihan elektron daripada unsur logam kepada tahap nitrogen bebas. Molekul bahan tersebut mempamerkan kekutuban. Nitrida mempunyai keadaan pengoksidaan nitrogen 3-. Oleh itu, jumlah cas logam itu ialah 3+.

Sebatian tersebut termasuk nitrida magnesium, litium, zink atau kuprum, kecuali logam alkali. Mereka ada suhu tinggi lebur.

Nitrida dengan ikatan perantaraan termasuk bahan di mana atom logam dan nitrogen diagihkan sama rata dan tiada anjakan jelas awan elektron. Sebatian lengai tersebut termasuk nitrida besi, molibdenum, mangan dan tungsten.

Penerangan mengenai nitrogen oksida trivalen

Ia juga dipanggil anhidrida yang diperoleh daripada asid nitrus dengan formula HNO 2. Dengan mengambil kira keadaan pengoksidaan nitrogen (3+) dan oksigen (2-) dalam trioksida, nisbah atom unsur ialah 2 hingga 3 atau N 2 O 3.

Bentuk cecair dan gas anhidrida adalah sebatian yang sangat tidak stabil; ia mudah terurai kepada dua oksida berbeza dengan valens IV dan II.

DEFINISI

Nitrogen- unsur ketujuh Jadual Berkala. Terletak dalam tempoh kedua V kumpulan kecil kumpulan A. Jawatan – N.

Nitrogen ialah unsur bukan logam biasa; dalam keelektronegatifan (3.0) ia adalah yang kedua selepas fluorin dan oksigen.

Nitrogen semulajadi terdiri daripada dua isotop stabil 14 N (99.635%) dan 15 N (0.365%).

Molekul nitrogen adalah diatomik. Terdapat ikatan tiga kali ganda antara atom nitrogen dalam molekul, akibatnya molekul N 2 sangat kuat. Nitrogen molekul tidak aktif secara kimia dan terkutub lemah.

Dalam keadaan biasa, nitrogen molekul adalah gas. Takat lebur (-210 o C) dan takat didih (-195.8 o C) nitrogen adalah sangat rendah; ia kurang larut dalam air dan pelarut lain.

Tahap pengoksidaan nitrogen dalam sebatian

Nitrogen membentuk molekul diatomik komposisi N 2 disebabkan oleh penubuhan ikatan kovalen bukan kutub, dan, seperti yang diketahui, dalam sebatian dengan ikatan bukan kutub keadaan pengoksidaan unsur adalah sama dengan sifar.

Nitrogen dicirikan oleh keseluruhan spektrum keadaan pengoksidaan, termasuk positif dan negatif.

Keadaan pengoksidaan (-3) nitrogen memanifestasikan dirinya dalam sebatian yang dipanggil nitrida (Mg +2 3 N -3 2, B +3 N -3), yang paling terkenal ialah ammonia (N -3 H +1 3).

Keadaan pengoksidaan (-2) nitrogen memanifestasikan dirinya dalam sebatian jenis peroksida - pernitrida, wakil paling mudah ialah hidrazin (diamide/hidrogen pernitride) - N -2 2 H 2.

Dalam sebatian yang dipanggil hidroksilamin - N -1 H 2 OH-nitrogen mempamerkan keadaan pengoksidaan (-1) .

Keadaan pengoksidaan positif nitrogen yang paling stabil ialah (+3) Dan (+5) . Ia menunjukkan yang pertama dalam fluorida (N +3 F -1 3), oksida (N +3 2 O -2 3), oksohalida (N +3 OCl, N +3 OBr, dll.), serta derivatif anion NO 2 - (KN +3 O 2, NaN +3 O 2, dsb.). Keadaan pengoksidaan (+5) nitrogen ditunjukkan dalam oksida N +5 2 O 5, oxonitride N +5 ON, dioxofluoride N +5 O 2 F, serta dalam ion trioxonitrate (V) NO 3 - dan dinitridonitrate (V) ion NH 2 - .

Nitrogen juga mempamerkan keadaan pengoksidaan (+1) - N +1 2 O, (+2) - N +2 O dan (+4) N +4 O 2 dalam sebatiannya, tetapi lebih jarang.

Contoh penyelesaian masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Nitrogen- unsur tempoh ke-2 kumpulan V A Jadual berkala, nombor siri 7. Formula elektronik atom [ 2 He]2s 2 2p 3 , keadaan pengoksidaan ciri ialah 0, -3, +3 dan +5, kurang kerap +2 dan +4, dsb. keadaan N v dianggap agak stabil.

Skala keadaan pengoksidaan untuk nitrogen:
+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 - NH 3, NH 4, NH 3 * H 2 O, NH 2 Cl, Li 3 N, Cl 3 N.

Nitrogen mempunyai keelektronegatifan tinggi (3.07), ketiga selepas F dan O. Ia mempamerkan sifat bukan logam (asid) tipikal, membentuk pelbagai asid, garam dan sebatian binari yang mengandungi oksigen, serta kation ammonium NH 4 dan garamnya.

Secara semula jadi - ketujuh belas unsur oleh kelimpahan kimia (kesembilan antara bukan logam). Unsur penting untuk semua organisma.

N 2

Bahan mudah. Ia terdiri daripada molekul bukan kutub dengan ˚σππ-ikatan N≡N yang sangat stabil, ini menerangkan kelenturan kimia unsur dalam keadaan biasa.

Gas tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau yang terpeluwap menjadi cecair tidak berwarna (tidak seperti O2).

Rumah komponen udara 78.09% mengikut isipadu, 75.52 mengikut jisim. Nitrogen mendidih dari udara cair sebelum oksigen. Larut sedikit dalam air (15.4 ml/1 l H 2 O pada 20 ˚C), keterlarutan nitrogen adalah kurang daripada oksigen.

Pada suhu bilik N2, bertindak balas dengan fluorin dan, pada tahap yang sangat kecil, dengan oksigen:

N 2 + 3F 2 = 2NF 3, N 2 + O 2 ↔ 2NO

Tindak balas boleh balik untuk menghasilkan ammonia berlaku pada suhu 200˚C, di bawah tekanan sehingga 350 atm dan sentiasa dengan kehadiran mangkin (Fe, F 2 O 3, FeO, dalam makmal dengan Pt)

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 kJ

Menurut prinsip Le Chatelier, peningkatan dalam hasil ammonia harus berlaku dengan peningkatan tekanan dan penurunan suhu. Walau bagaimanapun, kadar tindak balas pada suhu rendah adalah sangat kecil, jadi proses dijalankan pada 450-500 ˚C, mencapai hasil ammonia 15%. N 2 dan H 2 yang tidak bertindak balas dikembalikan ke reaktor dan dengan itu meningkatkan tahap tindak balas.

Nitrogen secara kimia pasif berhubung dengan asid dan alkali dan tidak menyokong pembakaran.

resit V industri– penyulingan pecahan udara cecair atau penyingkiran oksigen daripada udara dengan cara kimia, contohnya, dengan tindak balas 2C (kok) + O 2 = 2CO apabila dipanaskan. Dalam kes ini, nitrogen diperolehi, yang juga mengandungi kekotoran gas mulia (terutamanya argon).

Dalam makmal kuantiti yang kecil Nitrogen tulen secara kimia boleh diperolehi melalui tindak balas pertukaran dengan pemanasan sederhana:

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

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

Digunakan untuk sintesis ammonia. Asid nitrik dan produk yang mengandungi nitrogen lain, sebagai medium lengai untuk proses kimia dan metalurgi dan penyimpanan bahan mudah terbakar.

N.H. 3

Sebatian binari, keadaan pengoksidaan nitrogen ialah – 3. Gas tidak berwarna dengan bau ciri yang tajam. Molekul mempunyai struktur tetrahedron yang tidak lengkap [: N(H) 3 ] (penghibridan sp 3). Kehadiran pasangan elektron penderma pada orbital hibrid sp 3 nitrogen dalam molekul NH 3 menentukan tindak balas ciri penambahan kation hidrogen, yang mengakibatkan pembentukan kation ammonium NH4. Ia mencair di bawah tekanan berlebihan pada suhu bilik. Dalam keadaan cair, ia dikaitkan melalui ikatan hidrogen. Secara terma tidak stabil. Sangat larut dalam air (lebih daripada 700 l/1 l H 2 O pada 20˚C); bahagian dalam larutan tepu ialah 34% mengikut berat dan 99% mengikut isipadu, pH = 11.8.

Sangat reaktif, terdedah kepada tindak balas penambahan. Terbakar dalam oksigen, bertindak balas dengan asid. Ia mempamerkan sifat pengurangan (disebabkan oleh N -3) dan pengoksidaan (disebabkan oleh H +1). Ia dikeringkan hanya dengan kalsium oksida.

Reaksi kualitatif – pembentukan "asap" putih apabila terkena HCl gas, menghitamkan sekeping kertas yang dilembapkan dengan larutan Hg 2 (NO3) 2.

Produk perantaraan dalam sintesis HNO 3 dan garam ammonium. Digunakan dalam pengeluaran soda, baja nitrogen, pewarna, bahan letupan; ammonia cecair adalah penyejuk. beracun.
Persamaan tindak balas yang paling penting:

2NH 3 (g) ↔ N 2 + 3H 2
NH 3 (g) + H 2 O ↔ NH 3 * H 2 O (p) ↔ NH 4 + + OH —
NH 3 (g) + HCl (g) ↔ NH 4 Cl (g) “asap” putih
4NH 3 + 3O 2 (udara) = 2N 2 + 6 H 2 O (pembakaran)
4NH 3 + 5O 2 = 4NO+ 6 H 2 O (800˚C, kucing. Pt/Rh)
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O (500˚C)
2 NH 3 + 3Mg = Mg 3 N 2 +3 H 2 (600 ˚C)
NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O = NH 4 HCO 3 (suhu bilik, tekanan)
resit. DALAM makmal– anjakan ammonia daripada garam ammonium apabila dipanaskan dengan kapur soda: Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl = CaCl 2 + 2H 2 O + NH 3
Atau mendidihkan larutan ammonia berair dan kemudian mengeringkan gas.
Dalam industri Ammonia dihasilkan daripada nitrogen dan hidrogen. Dihasilkan oleh industri sama ada dalam bentuk cecair atau dalam bentuk larutan akueus pekat di bawah nama teknikal air ammonia.

Ammonia hidratN.H. 3 * H 2 O. Sambungan antara molekul. Putih, dalam kekisi kristal – molekul NH 3 dan H 2 O disambungkan oleh ikatan hidrogen yang lemah. Hadir dalam larutan akueus ammonia, bes lemah (hasil pemisahan - kation NH 4 dan anion OH). Kation ammonium mempunyai struktur tetrahedral tetap (penghibridan sp 3). Secara terma tidak stabil, terurai sepenuhnya apabila larutan direbus. Dineutralkan asid kuat. Menunjukkan sifat pengurangan (disebabkan oleh N-3) dalam larutan pekat. Ia mengalami pertukaran ion dan tindak balas kompleks.

Reaksi kualitatif– pembentukan “asap” putih apabila terkena HCl gas. Ia digunakan untuk mencipta persekitaran yang sedikit beralkali dalam larutan semasa pemendakan amfoterik hidroksida.
Larutan ammonia 1 M mengandungi terutamanya NH 3 *H 2 O hidrat dan hanya 0.4% ion NH 4 OH (disebabkan penceraian hidrat); Oleh itu, "ammonium hidroksida NH 4 OH" ionik secara praktikal tidak terkandung dalam larutan, dan tiada sebatian sedemikian dalam hidrat pepejal.
Persamaan tindak balas yang paling penting:
NH 3 H 2 O (conc.) = NH 3 + H 2 O (mendidih dengan NaOH)
NH 3 H 2 O + HCl (dicairkan) = NH 4 Cl + H 2 O
3(NH 3 H 2 O) (conc.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
8(NH 3 H 2 O) (conc.) + 3Br 2(p) = N 2 + 6 NH 4 Br + 8H 2 O (40-50˚C)
2(NH 3 H 2 O) (conc.) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4(NH 3 H 2 O) (conc.) + Ag 2 O = 2OH + 3H 2 O
4(NH 3 H 2 O) (conc.) + Cu(OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O
6(NH 3 H 2 O) (conc.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O
Larutan ammonia cair (3-10%) sering dipanggil ammonia(nama itu dicipta oleh ahli alkimia), dan penyelesaian pekat (18.5 - 25%) - larutan ammonia(dihasilkan oleh industri).

Nitrogen oksida

Nitrogen monoksidaTIDAK

Oksida bukan pembentuk garam. Gas tidak berwarna. Radikal, mengandungi ikatan σπ kovalen (N꞊O), dalam keadaan pepejal dimer N 2 O 2 co Sambungan N-N. Sangat stabil dari segi haba. Sensitif kepada oksigen udara (bertukar coklat). Sedikit larut dalam air dan tidak bertindak balas dengannya. Secara kimia pasif terhadap asid dan alkali. Apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan logam dan bukan logam. campuran NO dan NO 2 yang sangat reaktif (“gas nitrous”). Produk perantaraan dalam sintesis asid nitrik.
Persamaan tindak balas yang paling penting:
2NO + O 2 (g) = 2NO 2 (20˚C)
2NO + C (grafit) = N 2 + CO 2 (400-500˚C)
10NO + 4P(merah) = 5N 2 + 2P 2 O 5 (150-200˚C)
2NO + 4Cu = N 2 + 2 Cu 2 O (500-600˚C)
Tindak balas kepada campuran NO dan NO 2:
NO + NO 2 +H 2 O = 2HNO 2 (p)
NO + NO 2 + 2KOH(dil.) = 2KNO 2 + H 2 O
NO + NO 2 + Na 2 CO 3 = 2Na 2 NO 2 + CO 2 (450-500˚C)
resit V industri: pengoksidaan ammonia dengan oksigen pada mangkin, dalam makmal— interaksi asid nitrik cair dengan agen pengurangan:
8HNO 3 + 6Hg = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2 TIDAK+ 4 H 2 O
atau pengurangan nitrat:
2NaNO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI = 2 TIDAK + I 2 ↓ + 2 H 2 O + 2Na 2 SO 4

Nitrogen dioksidaTIDAK 2

Asid oksida, bersyarat sepadan dengan dua asid - HNO 2 dan HNO 3 (asid untuk N 4 tidak wujud). Gas perang, pada suhu bilik monomer NO 2, dalam cecair sejuk dimer tidak berwarna N 2 O 4 (dianitrogen tetroxide). Bertindak balas sepenuhnya dengan air dan alkali. Agen pengoksidaan yang sangat kuat yang menyebabkan kakisan logam. Digunakan untuk sintesis asid nitrik dan nitrat kontang, sebagai pengoksida bahan api roket, penulen minyak daripada sulfur dan mangkin pengoksidaan sebatian organik. beracun.
Persamaan tindak balas yang paling penting:
2NO 2 ↔ 2NO + O 2
4NO 2 (l) + H 2 O = 2HNO 3 + N 2 O 3 (syn.) (dalam keadaan sejuk)
3 NO 2 + H 2 O = 3HNO 3 + NO
2NO 2 + 2NaOH (dicairkan) = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
4NO 2 + O 2 + 2 H 2 O = 4 HNO 3
4NO 2 + O 2 + KOH = KNO 3 + 2 H 2 O
2NO 2 + 7H 2 = 2NH 3 + 4 H 2 O (kucing 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)
Resit: V industri - pengoksidaan NO oleh oksigen atmosfera, dalam makmal– interaksi asid nitrik pekat dengan agen pengurangan:
6HNO 3 (conc., hor.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
5HNO 3 (conc., hor.) + P (merah) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
2HNO 3 (conc., hor.) + SO 2 = H 2 SO 4 + 2 NO 2

Dinitrogen oksidaN 2 O

Gas tidak berwarna dengan bau yang menyenangkan (“gas ketawa”), N꞊N꞊О, keadaan pengoksidaan formal nitrogen +1, kurang larut dalam air. Menyokong pembakaran grafit dan magnesium:

2N 2 O + C = CO 2 + 2N 2 (450˚C)
N 2 O + Mg = N 2 + MgO (500˚C)
Diperolehi melalui penguraian terma ammonium nitrat:
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O (195-245˚C)
digunakan dalam perubatan sebagai anestetik.

Dinitrogen trioksidaN 2 O 3

Pada suhu rendah – cecair biru, ON꞊NO 2, keadaan pengoksidaan formal nitrogen +3. Pada 20 ˚C, ia terurai 90% kepada campuran NO tidak berwarna dan NO perang 2 (“gas nitrous”, asap industri – “ekor musang”). N 2 O 3 ialah oksida berasid, dalam sejuk dengan air ia membentuk HNO 2, apabila dipanaskan ia bertindak balas secara berbeza:
3N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 3 + 4NO
Dengan alkali ia memberikan garam HNO 2, contohnya NaNO 2.
Diperolehi dengan bertindak balas NO dengan O 2 (4NO + 3O 2 = 2N 2 O 3) atau dengan NO 2 (NO 2 + NO = N 2 O 3)
dengan penyejukan yang kuat. "Gas nitrous" juga berbahaya kepada alam sekitar dan bertindak sebagai pemangkin kepada pemusnahan lapisan ozon atmosfera.

Dinitrogen pentoksida N 2 O 5

Bahan pepejal tidak berwarna, O 2 N – O – NO 2, keadaan pengoksidaan nitrogen ialah +5. Pada suhu bilik ia terurai menjadi NO 2 dan O 2 dalam masa 10 jam. Bertindak balas dengan air dan alkali sebagai oksida asid:
N2O5 + H2O = 2HNO3
N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2
Disediakan melalui dehidrasi asid nitrik wasap:
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
atau pengoksidaan NO 2 dengan ozon pada -78˚C:
2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2

Nitrit dan nitrat

Kalium nitritKNO 2 . Putih, higroskopik. Mencair tanpa penguraian. Stabil dalam udara kering. Sangat larut dalam air (membentuk larutan tidak berwarna), terhidrolisis pada anion. Agen pengoksidaan dan pengurangan biasa dalam persekitaran berasid, ia bertindak balas dengan sangat perlahan dalam persekitaran beralkali. Masuk ke dalam tindak balas pertukaran ion. Reaksi kualitatif pada ion NO 2 - perubahan warna larutan MnO 4 ungu dan kemunculan mendakan hitam apabila menambah ion I Ia digunakan dalam penghasilan pewarna, sebagai reagen analitik untuk asid amino dan iodida, dan komponen reagen fotografi. .
persamaan tindak balas yang paling penting:
2KNO 2 (t) + 2HNO 3 (conc.) = NO 2 + NO + H 2 O + 2KNO 3
2KNO 2 (dil.)+ O 2 (cth.) → 2KNO 3 (60-80 ˚C)
KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr
5NO 2 - + 6H + + 2MnO 4 - (viol.) = 5NO 3 - + 2Mn 2+ (bts.) + 3H 2 O
3 NO 2 - + 8H + + CrO 7 2- = 3NO 3 - + 2Cr 3+ + 4H 2 O
NO 2 - (tepu) + NH 4 + (tepu) = N 2 + 2H 2 O
2NO 2 - + 4H + + 2I - (bts.) = 2NO + I 2 (hitam) ↓ = 2H 2 O
NO 2 - (dicairkan) + Ag + = AgNO 2 (kuning muda)↓
resit Vindustri– pengurangan kalium nitrat dalam proses:
KNO3 + Pb = KNO 2+ PbO (350-400˚C)
KNO 3 (conc.) + Pb (span) + H 2 O = KNO 2+ Pb(OH) 2 ↓
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO 2+ CaSO 4 (300 ˚C)

H marah kalium KNO 3
Nama teknikal potash, atau India garam , garam. Putih, cair tanpa penguraian dan terurai apabila dipanaskan lagi. Stabil di udara. Sangat larut dalam air (dengan tinggi endo-kesan, = -36 kJ), tiada hidrolisis. Agen pengoksidaan yang kuat semasa pelakuran (disebabkan oleh pembebasan oksigen atom). Dalam larutan ia dikurangkan hanya oleh hidrogen atom (dalam persekitaran berasid kepada KNO 2, dalam persekitaran alkali kepada NH 3). Digunakan dalam pengeluaran kaca sebagai pengawet produk makanan, komponen campuran piroteknik dan baja mineral.

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (400-500 ˚C)

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

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

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

2 KNO 3 + 3C (grafit) + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S (pembakaran)

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)

resit: dalam industri
4KOH (hor.) + 4NO 2 + O 2 = 4KNO 3 + 2H 2 O

dan di makmal:
KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓