Характерные реакции димеризации, внутримолекулярного окисления-восстановления

Задача 936. Какие из перечисленных соединений способны к реакции димеризации: a) NО2 ; б) NOC1; в) N2H4; г) N2О? Потому что: 1) степень окисленности азота в этом соединении не максимальная; 2) азот имеет неподеленную пару электронов; 3) молекула парамагнитна. Решение: a) NО2.

Электронное строение молекулы NО2 рассматривается как резонансный гибрид двух форм с изогнутой структурой:

При димеризации NО2 неспаренные электроны каждой их двух молекул обобществляются, образуя слабую связь N — N. Образующийся димер N2O4 по своему электронному строению может рассматриваться как резонансный гибрид двух форм с плоской структурой:

б) NOCl.

В молекуле NOCl все три валентных неспаренных р-электрона атома азота образуют связь с атомом кислорода (две ковалентные связи) и одну связь с атомом хлора. Таким образом, в молекуле NOCl нет неспаренных электронов и поэтому она не способна к димеризации.

В молекуле гидразина атомы азота имеют неподеленные пары электронов. Нет неспаренных электронов, поэтому гидразин не димеризуется.

На МО молекулы N2O должны разместиться 16 электрона: по пять азота – 2s 2 2p 3 (10 от двух атомов) и шесть кислорода – 2s 2 2p 4 . 10 валентных р-электронов и 6 валентных s-,электронов, участвующих в образовании N2O попарно будут находиться на не связывающих и связывающих МО, значит она диамагнитна. Так как в N2O нет неспаренных электронов, то он не способен к димеризации.

Ответ: а3

Задача 937. Для каких из перечисленных веществ характерны реакции внутримолекулярного окисления-восстановления: a) KNО2; б) KNO3; в) (NH4)2Cr2О7 ; г) (NH4)3PО4? Потому что: 1) в данном веществе азот проявляет окислительно-восстановительную двойственность; 2) при разложении выделяются газообразные продукты; 3) в молекуле кроме атома азота-окислителя присутствует атом-восстановитель; 4) в молекуле кроме атома азота-восстановителя присутствует атом-окислитель. Решение: К реакциям внутримолекулярного окисления-восстановления относятся процессы, при которых происходит изменение степени окисления разных элементов в одном и том же веществе, т.е. в которых окислитель и восстановитель находятся в составе одной и той же молекулы

Выше точки плавления при температуре 440-442 0 С нитрит калия разлагается по реакции:

При этом степень окисления азота изменяется от +3 до 0, степень окисления кислорода от -2 до 0. В данном процессе в молекуле KNО2 азот – окислитель, а кислород - восстановитель, значит, для нитрита калия характерна реакция внутримолекулярного окисления-восстановления.

Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2:

При этом степень окисления азота изменяется от +5 до +3, степень окисления кислорода от -2 до 0. В данном процессе в молекуле KNО3 азот – окислитель, а кислород - восстановитель, значит, для нитрата калия характерна реакция внутримолекулярного окисления-восстановления.

При нагревании (NH4)2CrО7 бурно разлагается с выделением газообразного азота:

При этом степень окисления хрома изменяется от +6 до +3, степень окисления азота от -3 до 0. В данном процессе в молекуле (NH4)2CrО7 азот – восстановитель, а хром - окислитель, значит, для нитрата калия характерна реакция внутримолекулярного окисления-восстановления.

Ортофосфат аммония разлагается с выделением NH3:

При этом изменение степеней окисления атомов не наблюдается.

Реакция протекает без изменения степеней окисления атомов элементов, значит, реакция не является окислительно-восстановительной.

Ответ: а3, б3; в4.

Задача 938. Какова реакция среды в растворе хлорида гидроксиламиния: а) кислая; б) нейтральная; в) щелочная? Потому что: 1) в состав молекулы входит группа — ОН; 2) протекает реакция гидролиза соли; 3) азот в этом соединении четырехковалентен и не присоединяет ион водорода. Решение: Хлорид гидроксиламиния — неорганическое соединение, соль гидроксиламина NH2OH и соляной кислоты HCl с формулой (NH3OH)Cl. Так как хлорид гидроксиламиния соль слабого основания NH2OH и сильной кислоты HCl, то гидролиз протекает по катиону:

В растворе соли хлорида гидроксиламиния протекает гидролиз, при котором образуется избыток ионов Н + , значит, реакция среды кислая (рН < 7).

Ответ: а2.

Задача 939. С какими из перечисленных веществ реагирует концентрированная азотная кислота: а) Р2О5 ; б) НС1; в) С12; г) I2; д) СаО; е) Сu; ж) А1; з) СO2 ; и) HPO3? При этом азотная кислота проявляет: 1) кислотные свойства; 2) окислительные свойства; 3) не проявляет ни тех, ни других свойств. Решение: Уравнения реакций взаимодействия концентрированной азотной кислоты:

Ракция не идёт, так как концентрированная азотная кислота с соляной кислотой не реагирует.

Проябляет кислотные свойства, вступает в реакцию с основными оксидами.

Азотная кислота проявляет свойства окислителя.

Концентрированная азотная кислота с алюминием не взаимодействует, так как пассивирует металл.