Для определения степени окисления азота в различных соединениях нужно рассмотреть каждое из них отдельно и проанализировать распределение электронов с учетом электроотрицательности атомов.
1) NH₃ (аммиак):
- Азот связан с водородом, который менее электроотрицателен. Степень окисления водорода в соединениях обычно +1.
- В молекуле NH₃ азот соединён с тремя атомами водорода, суммарная степень окисления которых +3.
- Чтобы уравновесить этот заряд, степень окисления азота должна быть -3.
2) N₂O₃ (динитроген триоксид):
- В этом соединении два атома азота и три атома кислорода.
- Кислород обычно имеет степень окисления -2. Суммарно три кислорода дают заряд -6.
- Чтобы молекула была нейтральной, сумма степеней окисления двух азотов должна быть +6. Таким образом, каждый азот имеет степень окисления +3.
3) HNO₂ (азотистая кислота):
- Кислород имеет степень окисления -2, водород +1.
- Общий заряд от двух кислородов -4, от водорода +1, итого -3.
- Азот в этом случае должен иметь степень окисления +3, чтобы уравновесить заряд.
4) Li₃N (нитрид лития):
- Литий, как щелочной металл, имеет степень окисления +1.
- Три атома лития дают общий заряд +3.
- Азот в этом соединении имеет степень окисления -3, чтобы уравновесить заряд.
5) Mg₃N₂ (нитрид магния):
- Магний, как щелочно-земельный металл, имеет степень окисления +2.
- Три атома магния дают общий заряд +6.
- Два атома азота должны компенсировать этот заряд, каждый азот имеет степень окисления -3.
Теперь, анализируя предложенные пары:
1) NH₃ и N₂O₃: у азота степени окисления -3 и +3 соответственно.
2) HNO₂ и Li₃N: у азота степени окисления +3 и -3 соответственно.
3) Mg₃N₂ и NH₃: у азота степени окисления -3 в обоих соединениях.
4) NH₃ и HNO₂: у азота степени окисления -3 и +3 соответственно.
Таким образом, в обоих веществах (Mg₃N₂ и NH₃) азот проявляет одинаковую степень окисления -3. Правильный ответ - вариант 3.