Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные так и восстановительные свойства

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Двойственный характер азотистой кислоты ( HNO2cap H cap N cap O sub 2) объясняется степенью окисления азота в этом соединении. Степень окисления азота В молекуле HNO2cap H cap N cap O sub 2 азот находится в промежуточной степени окисления +3. Диапазон возможных степеней окисления азота — от -3 (например, в аммиаке NH3cap N cap H sub 3) до +5 (в азотной кислоте HNO3cap H cap N cap O sub 3). Поскольку значение +3 находится внутри этого диапазона, атом азота способен как принимать электроны, так и отдавать их:

  1. Восстановительные свойства: Азот повышает степень окисления с +3 до +5.
  2. Окислительные свойства: Азот понижает степень окисления с +3 до более низких значений (чаще всего до +2, +1 или 0).

1. Азотистая кислота как восстановитель В присутствии сильных окислителей азотистая кислота отдает электроны и переходит в азотную кислоту или нитрат-ион. Пример реакции (с перманганатом калия): 5HNO2+2KMnO4+3H2SO45HNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O5 cap H cap N cap O sub 2 plus 2 cap K cap M n cap O sub 4 plus 3 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 5 cap H cap N cap O sub 3 plus 2 cap M n cap S cap O sub 4 plus cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus 3 cap H sub 2 cap OВ данном случае: N+32eN+5cap N cubed minus 2 e raised to the negative power right arrow cap N to the fifth power. 2. Азотистая кислота как окислитель В реакциях с типичными восстановителями азотистая кислота принимает электроны. Чаще всего продуктом восстановления является оксид азота (II). Пример реакции (с йодоводородной кислотой): 2HNO2+2HII2+2NO+2H2O2 cap H cap N cap O sub 2 plus 2 cap H cap I right arrow cap I sub 2 plus 2 cap N cap O plus 2 cap H sub 2 cap OВ данном случае: N+3+1eN+2cap N cubed plus 1 e raised to the negative power right arrow cap N squared. Особенности поведения Хотя азотистая кислота проявляет оба свойства, стоит учитывать следующие нюансы:

  • Преобладание свойств: Окислительные свойства у HNO2cap H cap N cap O sub 2 выражены сильнее, чем восстановительные. Она является довольно энергичным окислителем, особенно в кислой среде. Диспропорционирование: Из-за своей неустойчивости (промежуточная степень окисления) азотистая кислота склонна к самоокислению-самовосстановлению даже при комнатной температуре:
    3HNO2HNO3+2NO+H2O3 cap H cap N cap O sub 2 right arrow cap H cap N cap O sub 3 plus 2 cap N cap O plus cap H sub 2 cap OЗдесь одна часть атомов азота окисляется до +5, а другая восстанавливается до +2.

Я могу составить для вас таблицу сравнения силы различных кислородсодержащих кислот азота или подобрать цепочку превращений для закрепления этой темы.

Форма ответа

Ваш аватар