Степень окисления в HNO₂

Общие сведения об азотистой кислоте и степени окисления в HNO2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Азотистая кислота в свободном виде известна только в газовой фазе, однако существует и в водном растворе.

Имеет две таутомерные формы: NO(OH) и N(H)O₂(преобладает при комнатной температуре в растворе). Концентрированные растворы — голубого цвета, разбавленные растворы – бесцветные. Брутто-формула – HNO₂ (строение молекулы изображено на рис. 1). Молярная масса азотистой кислоты равна 47,01 г/моль.

Рис. 1. Строение молекулы азотистой кислоты с указанием валентных углов и длин химических связей.

В форме NO(OH) проявляет слабые кислотные свойства, а в форме N(H)O₂ кислотой не является. Нейтрализуется щелочами, гидратом аммиака. Проявляет окислительно-восстановительные свойства.

HNO2, степени окисления элементов в нем

Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав азотистой кислоты, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.

Степени окисления водорода и кислорода в составе неорганических кислот всегда равны (+1) и (-2) соответственно. Для нахождения степени окисления азота примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

(+1) + х + 2×(-2) = 0;

1 + х — 4 = 0;

x — 3 = 0;

x = +3.

Значит степень окисления азота в азотистой кислоте равна (+3):

H⁺¹N⁺³O^-2₂.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Установите соответствие между схемой изменения степени окисления элемента и уравнением реакции, в которой это изменение происходит.

Схема изменения степени окисления	Уравнение реакции
S^-2 → S⁺⁶	2H₂SO₄ (conc) + C = 2H₂O + CO₂ + 2SO₂
S^-2 → S⁺⁴	2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H²O
S⁺⁶ → S⁺⁴	5 H₂SO₄ (conc) + 4Zn = 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O
S⁺⁶ → S^-2	H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂S
S⁺⁶ → S^-2	PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ + 4H₂O

Ответ

Будем поочередно определять степень окисления серы в каждом из предложенных уравнений реакции, а затем выберем верный вариант ответа.

Степень окисления серы в серной кислоте (H₂SO₄) равна (+6). Степень окисления серы в оксиде состава SO₂ равна (+4). Изменение степени окисления серы: +6 → +4, т.е. третий вариант ответа.
Степень окисления серы в сероводороде (H₂S) равна (-2). Степень окисления серы в оксиде состава SO₂ равна (+4). Изменение степени окисления серы: (-2) → +4, т.е. второй вариант ответа.
Степень серы в серной кислоте (H₂SO₄) равна (+6). Степень окисления серы в сероводороде (H₂S) равна (-2). Изменение степени окисления серы: +6 → (-2), т.е. четвертый вариант ответа.
Степень окисления серы не изменяется, так, как и в составе сероводородной кислоты, и в составе её солей сульфидов степень окисления серы равна (-2).
Степень окисления серы в составе солей сероводородной кислоты сульфидов равна (-2). Степень окисления серы в составе солей серной кислоты сульфатов равна (+6). Изменение степени окисления серы: (-2) → +6, т.е. первый вариант ответа.

ПРИМЕР 2

Задание

Наибольшую степень окисления марганец имеет в соединении: а) MnSO₄; б) MnO₂; в) K₂MnO₄; г) Mn₂O₃.

Решение

Для того, чтобы дать правильный ответ на поставленный вопрос определим степень окисления марганца в каждом из предложенных соединений.

а) Степень окисления кислотного остатка определяется числом атомов водорода, входящих в состав образующей его кислоты, указанных со знаком минус. Сульфат-ион – это кислотный остаток серной кислоты, формула которой H₂SO₄. В её составе имеется два атома водорода, следовательно, степень окисления сульфат-иона равна (-2). Степень окисления кислорода в составе кислот, а, следовательно, и их остатков равна (-2). Для нахождения степени окисления серы в составе сульфат-иона примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

x + 4× (-2) = -2;

x — 8 = -2;

x = +6.

Степень окисления марганца найдем аналогичным образом:

y + (+6) + 4× (-2) = 0;

y + 6 – 8 = 0;

y — 2 = 0;

y = +2.

Степень окисления марганца в сульфате марганца (II)равна (+2).

б) Степень окисления кислорода в составе оксидов всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления марганца примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

x +2×(-2) = 0;

x — 4 = 0;

x = +4.

Степень окисления марганца в оксиде марганца (IV) равна (+4).

в) Степень окисления калия постоянна и определяется номером группы Периодической системы Д.И. Менделеева, в которой он расположен, со знаком минус, т.е. она равна (+1) (калий – металл). Степень окисления кислорода, входящего в состав кислот, а, следовательно, и их остатков всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления марганца примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

2× (+1) + х + 4× (-2) = 0;

2 + х — 8= 0;

x — 6= 0;

x = +6.

Степень окисления марганца в манганате калия равна (+6).

г) Степень окисления кислорода в составе оксидов всегда равна (-2). Для нахождения степени окисления марганца примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

2×х +3×(-2) = 0;

2х — 6 = 0;

2х =6;

x = +3.

Степень окисления марганца в оксиде марганца (III) равна (+3).

Наибольшую степень окисления марганец имеет в манганате калия.

Ответ

Вариант (в)

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Степень окисления в HNO2

Общие сведения об азотистой кислоте и степени окисления в HNO2

HNO2, степени окисления элементов в нем

Примеры решения задач

Степень окисления в HNO₂