
Въпрос 8 от Матура по химия от 03.06.2008 ООП
8. В коя от реакциите (А, Б) азотната киселина действа като окислител?
А: 4 Zn + 10 HNO3 → 4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O
Б: MgCO3 + 2 HNO3 → Mg(NO3)2 + CO2 + H2O
А) само в АБ) само в Б
В) и в А, и в Б
Г) нито в А, нито в Б
РЕШЕНИЕ:
За да определим в коя от реакциите азотната киселина действа като окислител, трябва да анализираме всяка реакция и да проверим дали в нея протича окислително-редукционен процес, при който азотът в HNO₃ променя степента си на окисление.
Стъпка 1: Анализ на реакция А
Реакция:
4 Zn + 10 HNO₃ → 4 Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3 H₂O
Окисление на цинка (Zn):
Цинкът е метал, който отдава електрони и се окислява от 0 до +2:
Zn⁰ → Zn²⁺ + 2e⁻Редукция на азота в HNO₃:
В азотната киселина азотът обикновено е в степен на окисление +5. В тази реакция част от азота се редуцира до -3 в амониевия нитрат (NH₄NO₃):
N⁺⁵ + 8e⁻ → N⁻³
Заключение за реакция А:
Азотната киселина действа като окислител, защото азотът в нея намалява степента си на окисление от +5 до -3.
Стъпка 2: Анализ на реакция Б
Реакция:
MgCO₃ + 2 HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O
Какво се случва в реакцията?
В тази реакция магнезиевият карбонат (MgCO₃) реагира с азотната киселина, за да образува магнезиев нитрат (Mg(NO₃)₂), въглероден диоксид (CO₂) и вода (H₂O).Има ли промяна в степените на окисление?
- Магнезият остава в степен на окисление +2 както в MgCO₃, така и в Mg(NO₃)₂.
- Азотът в HNO₃ запазва степента си на окисление +5.
- Въглеродът в CO₃²⁻ също запазва степента си на окисление (+4 в CO₂).
Заключение за реакция Б:
Тук няма окислително-редукционен процес, защото степените на окисление на всички атоми остават непроменени. Азотната киселина не действа като окислител, а само като източник на H⁺ йони за киселинно-основната реакция.
Стъпка 3: Проверка на отговорите
- А) само в А:
✅ Вярно, защото азотната киселина действа като окислител само в реакция А. - Б) само в Б:
❌ Невярно, защото в реакция Б няма окислително-редукционен процес. - В) и в А, и в Б:
❌ Невярно, защото азотната киселина не действа като окислител в Б. - Г) нито в А, нито в Б:
❌ Невярно, защото азотната киселина действа като окислител в А.
Заключение:
Правилният отговор е: А) само в А.