Подберите вещества, с помощью которых можно осуществить реакции, в ходе которых степень окисления азота изменялась бы следующим образом:
в) N⁻³ ⟶ N⁰ ⟶ N⁺² ⟶ N⁺⁴ ⟶ N⁺³
г) N⁺⁵ ⟶ N⁰ ⟶ N⁺² ⟶ N⁺⁴ ⟶ N⁺⁵ ⟶ N⁺⁵ ⟶ N⁺³

К уравнениям окислительно-восстановительных реакций составьте схемы электронного баланса или обозначьте переход электронов стрелкой. Распишите реакции.

Для реакции, при которой степень окисления азота изменяется следующим образом:

В) N-3 ⟶ N0 ⟶ N+2 ⟶ N+4 ⟶ N+3

Эта цепочка изменения степени окисления азота требует нескольких окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых азот будет подвергаться постепенному изменению степени окисления.

1. N-3 (Азид ион) ⟶ N0 (Азот в молекуле N2)

   • Для восстановления азида (N₃⁻) до молекулярного азота (N₂) необходим восстановитель. Рассмотрим возможное использование водорода (H₂) для этой реакции.
   • Уравнение реакции: $$N₃⁻ + 3H₂ \rightarrow N₂ + 6e⁻ + 3H₂O$$
   • Электронный баланс: 3 электрона участвуют в восстановлении азид-иона.

2. N0 (Азот в молекуле N2) ⟶ N+2

   • Азот из молекулы N₂ окисляется до +2. Это можно достичь, например, через реакцию с кислородом (O₂), что приведет к образованию оксида азота (NO).
   • Уравнение реакции: $$N₂ + O₂ \rightarrow 2NO$$
   • Электронный баланс: каждый атом азота окисляется на 2 электрона.

3. N+2 ⟶ N+4

   • Окисление NO до NO₂ можно достичь при реакции с кислородом.
   • Уравнение реакции: $$2NO + O₂ \rightarrow 2NO₂$$
   • Электронный баланс: атом азота окисляется на 2 электрона.

4. N+4 ⟶ N+3

   • Нитрат-ион (NO₃⁻) может быть восстановлен до нитрит-ионов (NO₂⁻) при помощи восстановителя, например, водорода.
   • Уравнение реакции: $$NO₃⁻ + 3H₂ \rightarrow NO₂⁻ + 3H₂O + 3e⁻$$
   • Электронный баланс: 3 электрона передаются в ходе восстановления.

Г) N+5 ⟶ N0 ⟶ N+2 ⟶ N+4 ⟶ N+5 ⟶ N+5 ⟶ N+3

Эта цепочка окисления включает несколько промежуточных состояний. Рассмотрим каждый шаг:

1. N+5 (Нитрат-ион NO₃⁻) ⟶ N0 (Азот в молекуле N2)

   • Окисление нитрата до молекулярного азота потребует восстановления, которое можно осуществить с помощью восстановителей, например, водорода.
   • Уравнение реакции: $$2NO₃⁻ + 10H⁺ + 10e⁻ \rightarrow N₂ + 5H₂O$$
   • Электронный баланс: 10 электронов передаются.

2. N0 (Азот в молекуле N2) ⟶ N+2 (NO)

   • Для окисления азота до NO можно использовать кислород.
   • Уравнение реакции: $$N₂ + O₂ \rightarrow 2NO$$
   • Электронный баланс: 2 электрона передаются.

3. N+2 (NO) ⟶ N+4 (NO₂)

   • Окисление NO до NO₂ происходит при наличии кислорода.
   • Уравнение реакции: $$2NO + O₂ \rightarrow 2NO₂$$
   • Электронный баланс: 2 электрона передаются.

4. N+4 (NO₂) ⟶ N+5 (NO₃⁻)

   • Для окисления NO₂ до NO₃⁻ необходим кислород.
   • Уравнение реакции: $$2NO₂ + O₂ \rightarrow 2NO₃⁻$$
   • Электронный баланс: 2 электрона передаются.

5. N+5 (NO₃⁻) ⟶ N+5 (NO₃⁻)

   • Этот шаг не требует изменений, так как степень окисления остаётся неизменной.

6. N+5 (NO₃⁻) ⟶ N+3 (NO₂⁻)

   • Восстановление NO₃⁻ до NO₂⁻ можно осуществить с помощью восстановителя, например, водорода.
   • Уравнение реакции: $$NO₃⁻ + 3H₂ \rightarrow NO₂⁻ + 3H₂O + 3e⁻$$
   • Электронный баланс: 3 электрона передаются.

Таким образом, для каждой цепочки можно подобрать соответствующие восстановители или окислители, а также составить уравнения окислительно-восстановительных реакций с учетом перехода электронов.