Условие задачи
Запишите формулы оксидов азота (II), (V), (I), (III), (IV)
Решение
Дисциплина задачи – неорганическая химия, а именно – стехиометрия и понимание изменения степеней окисления элементов при составлении формул оксидов. Для оксидов азота при общем заряде 0 суммарная сумма степеней окисления азота и кислорода равна 0. Так как кислород всегда имеет степень окисления –2 (за исключением некоторых особых случаев, не относящихся сюда), мы подбираем такое количество атомов азота и кислорода, чтобы выполнялось равенство:
(Σ степень окисления N) + (количество атомов кислорода) × (–2) = 0.
При этом степень окисления азота обозначается в римских цифрах ((I), (II), (III), (IV), (V)). Решим задачу для каждого оксида по порядку.
1. Оксид азота(II).
Найдем такую формулу, где степень окисления азота равна +2. Если взять один атом азота (N) и один атом кислорода (O), то у кислорода –2, для нейтральности N должен быть +2.
Таким образом, формула: N O.
Ответ: NO.
2. Оксид азота(V).
При степени окисления азота +5 можно подобрать формулу, содержащую два атома азота. Пусть формула – N₂O₅. Тогда для двух атомов азота суммарная степень окисления будет 2 · (+5) = +10, а у пяти атомов кислорода суммарно 5 · (–2) = –10, что даёт нейтральное соединение.
Ответ: N₂O₅.
3. Оксид азота(I).
Степень окисления азота +1. Подберем формулу так, чтобы она давала нейтральное соединение. Пусть формула – N₂O. Тогда суммарно: 2 · (+1) = +2 и один кислород даёт –2, сумма равна нулю.
Ответ: N₂O.
4. Оксид азота(III).
При степени окисления азота +3 можно записать формулу N₂O₃.
Проверим: 2 · (+3) = +6, 3 · (–2) = –6, сумма 0.
Ответ: N₂O₃.
5. Оксид азота(IV).
Степень окисления азота +4. Для одного атома азота формула должна быть NO₂, так как: +4 от азота и 2 · (–2) = –4 от кислорода, нейтрализуют друг друга.
Ответ: NO₂.
Таким образом, формулы оксидов азота с указанными степени окисления:
• Оксид азота(II) – NO
• Оксид азота(V) – N₂O₅
• Оксид азота(I) – N₂O
• Оксид азота(III) – N₂O₃
• Оксид азота(IV) – NO₂.