Оксиды азота. 1. заполните таблицу. степень окисления азота формула и название оксида характер оксида формула и название гидроксида характер гидроксида + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 2. составьте уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения. no → no2 → hno2 + hno3 ↓ hno3 3.
решите . а) вычислить объем кислорода, необходимого для окисления 13,6 кг аммиака в присутствии катализатора (для рассчитать объем воздуха, содержащего данный объем кислорода) б) вычислить объем кислорода, необходимого для окисления 6,72 м3 аммиака без катализатора (для рассчитать объем воздуха,
содержащего данный объем кислорода)

1. Таблица заполнения степени окисления азота, формулы и названия оксидов:

Степень окисления азота | Формула оксида | Название оксида | Характер оксида | Формула гидроксида | Название гидроксида | Характер гидроксида
-----------------------|----------------|-----------------|-----------------|-------------------|---------------------|------------------
+1 | NO | оксид азота(I) | кислотный | HNO | гидроксид азота(I) | кислотный
+2 | NO2 | оксид азота(IV) | кислотный | HNO2 | гидроксид азота(IV) | кислотный
+3 | N2O3 | оксид азота(III)| кислотный | HNO3 | гидроксид азота(III) | кислотный
+4 | N2O4 | оксид азота(IV) | кислотный | HNO4 | гидроксид азота(IV) | кислотный
+5 | N2O5 | оксид азота(V) | кислотный | HNO5 | гидроксид азота(V) | кислотный

2. Уравнения реакций для превращений:

a) no → no2:
2 NO + O2 → 2 NO2

no2 → hno2 + hno3:
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO

b) hno3 → h2o + o2:
4 HNO3 → 2 H2O + 2 O2

3. Решение задач:

а) Для вычисления объема кислорода, необходимого для окисления 13,6 кг аммиака, нужно сначала составить уравнение реакции, в которой аммиак будет окисляться кислородом:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

Из уравнения видно, что на 4 молекулы аммиака требуется 5 молекул кислорода. Поскольку нам дана масса аммиака в килограммах, нужно перевести ее в молы, используя молярную массу аммиака (17 г/моль):

13,6 кг × (1000 г/кг) ÷ (17 г/моль) = 800 моль аммиака

Таким образом, для окисления 800 моль аммиака потребуется:

800 моль аммиака × (5 моль O2/4 моль NH3) = 1000 моль кислорода

Для рассчета объема воздуха, содержащего данный объем кислорода, нужно знать объемный состав воздуха. Обычно воздух состоит на 21% из кислорода. Таким образом, чтобы найти объем воздуха, содержащего 1000 моль кислорода, нужно разделить это количество на долю кислорода в воздухе:

1000 моль кислорода ÷ 0,21 = 4761 моль воздуха

Объем воздуха, содержащего данный объем кислорода, будет равен:

4761 моль × (22,4 л/моль) = 106,478,4 л или 1,06 млн л

б) Для вычисления объема кислорода, необходимого для окисления 6,72 м3 аммиака, делаем аналогичные расчеты. Но в этом случае, учитывая, что объем задан в метрах кубических, не нужно переводить его в моль. Просто используем уравнение реакции для вычисления объема кислорода:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

Из уравнения видно, что на 4 молекулы аммиака требуется 5 молекул кислорода. Таким образом, для окисления 6,72 м3 аммиака потребуется:

6,72 м3 аммиака × (5 моль O2/4 моль NH3) × (22,4 л/моль) = 56,448 л кислорода

Для рассчета объема воздуха, содержащего данный объем кислорода, используем факт, что объем кислорода составляет около 21% объема воздуха:

56,448 л кислорода ÷ 0,21 = 268,80 л или 0,269 м3 воздуха

Таким образом, для окисления 6,72 м3 аммиака без катализатора потребуется примерно 0,269 м3 воздуха.