Степень окисления атома – это условный заряд, который атом имел бы, если бы все связи в молекуле были полностью ионными. Для определения степени окисления азота в указанных соединениях нужно учитывать, что кислород почти всегда имеет степень окисления -2 (кроме пероксидов и некоторых других исключений), а молекула в целом должна быть электрически нейтральной (если это не ион).
Рассмотрим каждое соединение:
1. N₂O (закись азота, или оксид азота(I))
Молекула состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода. Пусть степень окисления азота = x.
У кислорода степень окисления = -2. Так как молекула нейтральна, суммарная степень окисления всех атомов равна 0:
[
2x + (-2) = 0
]
Решаем уравнение:
[
2x = 2 \quad \Rightarrow \quad x = +1
]
Ответ: Степень окисления азота в N₂O равна +1.
2. NO (монооксид азота, или оксид азота(II))
Молекула состоит из одного атома азота и одного атома кислорода. Пусть степень окисления азота = x.
У кислорода степень окисления = -2. Суммарная степень окисления всех атомов равна 0:
[
x + (-2) = 0
]
Решаем уравнение:
[
x = +2
]
Ответ: Степень окисления азота в NO равна +2.
3. N₂O₃ (триоксид диазота, или оксид азота(III))
Молекула состоит из двух атомов азота и трех атомов кислорода. Пусть степень окисления азота = x.
У кислорода степень окисления = -2. Суммарная степень окисления всех атомов равна 0:
[
2x + 3(-2) = 0
]
Решаем уравнение:
[
2x - 6 = 0 \quad \Rightarrow \quad 2x = 6 \quad \Rightarrow \quad x = +3
]
Ответ: Степень окисления азота в N₂O₃ равна +3.
4. NO₂ (диоксид азота, или оксид азота(IV))
Молекула состоит из одного атома азота и двух атомов кислорода. Пусть степень окисления азота = x.
У кислорода степень окисления = -2. Суммарная степень окисления всех атомов равна 0:
[
x + 2(-2) = 0
]
Решаем уравнение:
[
x - 4 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = +4
]
Ответ: Степень окисления азота в NO₂ равна +4.
5. N₂O₅ (пентаоксид диазота, или оксид азота(V))
Молекула состоит из двух атомов азота и пяти атомов кислорода. Пусть степень окисления азота = x.
У кислорода степень окисления = -2. Суммарная степень окисления всех атомов равна 0:
[
2x + 5(-2) = 0
]
Решаем уравнение:
[
2x - 10 = 0 \quad \Rightarrow \quad 2x = 10 \quad \Rightarrow \quad x = +5
]
Ответ: Степень окисления азота в N₂O₅ равна +5.
Сводная таблица:
Соединение | Степень окисления азота |
N₂O | +1 |
NO | +2 |
N₂O₃ | +3 |
NO₂ | +4 |
N₂O₅ | +5 |
Таким образом, степень окисления азота в перечисленных соединениях изменяется от +1 до +5 в зависимости от количества кислорода, связанного с азотом.