Генетический ряд азота
Генетический ряд азота — это последовательность взаимосвязанных веществ, показывающая, как простое вещество азот превращается в оксиды, азотную кислоту и её соли, а затем может возвращаться к исходным соединениям.
Азот \(\mathrm{N_2}\) непосредственно соединяется с кислородом только при высокой температуре или в электрическом разряде. Образующийся оксид азота(II) на воздухе окисляется до оксида азота(IV). При взаимодействии \(\mathrm{NO_2}\) с водой и кислородом получают азотную кислоту. Она реагирует с основаниями, основными оксидами и карбонатами с образованием нитратов.
Получение нитрата натрия из оксида азота(IV) можно записать так: \(\mathrm{4NO_2 + O_2 + 4NaOH \rightarrow 4NaNO_3 + 2H_2O}\). В этой реакции кислотный оксид реагирует со щёлочью, образуя соль и воду.
Оксид азота(II) \(\mathrm{NO}\) — бесцветный газ, который на воздухе быстро окисляется. Бурый газ \(\mathrm{NO_2}\) — другое вещество, оксид азота(IV). Нельзя заменять одно соединение другим в уравнениях.
Какое вещество образуется при окислении \(\mathrm{NO}\) кислородом воздуха?
При составлении полной цепочки удобно пользоваться алгоритмом составления генетической цепочки: определить классы веществ, выбрать реагент для каждого перехода и расставить коэффициенты. Для азота важно помнить, что конечный продукт зависит от выбранного реагента: например, кислота с щёлочью даёт нитрат, а с карбонатом — нитрат, воду и углекислый газ.
Главное
- Основная цепочка: \(\mathrm{N_2 \rightarrow NO \rightarrow NO_2 \rightarrow HNO_3 \rightarrow}\) нитрат.
- \(\mathrm{NO}\) окисляется кислородом до \(\mathrm{NO_2}\), а из \(\mathrm{NO_2}\) получают азотную кислоту.
- Азотная кислота образует нитраты при реакциях с основаниями, основными оксидами и карбонатами.