В 29 задании ЕГЭ по химии обычно используют классический набор соединений - окислителей и восстановителей, содержащих, например, такие элементы, как хром, марганец, серу, железо, медь, хлор, но все же иногда попадаются редкие соединения. Сегодня поговорим про одно из таких соединений - оксид азота (IV) NO₂.
Рассмотрим 3 варианта поведения NO₂ в окислительно-восстановительных реакциях:
1) одновременно и окислитель, и восстановитель;
2) только окислитель;
3) только восстановитель.
1) NO₂ - одновременно и окислитель, и восстановитель.
Степень окисления азота в оксиде NO₂ +4. В такой степени окисления у азота нет кислородсодержащей кислоты. Но оксид считается кислотным, т.к. при взаимодействии с водой дает раствор, содержащий сразу две кислоты:
- NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂
обратите внимание, что в статье представлены схемы реакций - реакции без коэффициентов, чтобы не отвлекать внимание от материала.
В этой реакции азот проявляет себя сразу как окислитель и восстановитель. Такое поведение называется диспропорционирование. Азот повышает свою степень окисления до +5 и проявляет тем самым свойства восстановителя, и так же азот понижает свою окисления до +3 и проявляет свойства окислителя.
*рассматриваемая реакция преимущественно протекает на холоде, а при нагревании реакция протекает следующим образом: NO₂ + H₂O → HNO₃ + NO.
Если взять водный раствор щелочи, то получится смесь двух солей:
- NO₂ + KOH → KNO₃ + KNO₂ + H₂O
- NO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + Ba(NO₂)₂ + H₂O
2) NO₂ - только окислитель.
Чаще всего NO₂ проявляет окислительные свойства. Давайте посмотрим на примеры ОВР, в которых оксид азота (IV) будет проявлять себя как окислитель:
- NO₂ + P → N₂ + P₂O₅
- NO₂ + C → N₂ + CO₂
- NO₂ + S→ N₂ + SO₂
- NO₂ + SO₂ + H₂O → NO + H₂SO₄
3) NO₂ - только восстановитель.
- NO₂ + O₂ + H₂O → HNO₃
- NO₂ + O₂ + KOH → KNO₃ + H₂O
- NO₂ + O₂ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O
- KMnO₄ + NO₂ + H₂O → KNO₃ + Mn(NO₃)₂ +HNO₃
И рассмотрим пример реального задания №29 ЕГЭ по химии с экзамена:
Задание №29.
нитрат серебра, оксид марганца (IV), оксид азота (IV), перманганат калия, серная кислота, йодид стронция. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием двух солей и кислоты. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Здесь под условия задания подходит реакция:
KMnO₄ + 5NO₂ + H₂O → Mn(NO₃)₂ + KNO₃ +2HNO₃
По ссылке в телеграмм-канале можно прорешать задания №29 ЕГЭ по химии с прошедшего экзамена.
Удачного повторения!