Для решения задачи начнем с определения химических превращений, указанных в схеме: \( N_2 \rightarrow NH_3 \rightarrow NH_4NO_3 \rightarrow NH_3 \rightarrow NO \).
Шаг 1: Определим каждую реакцию и запишем уравнения.
Превращение 1: Разложение азота на аммиак \[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]
Превращение 2: Образование аммоний нитрата \[ NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3 \]
Превращение 3: Разложение аммоний нитрата \[ NH_4NO_3 \rightarrow N_2 + 2H_2O + NO \]
Шаг 2: Электронный баланс и определение окислителей и восстановителей для окислительно-восстановительных реакций.
Реакция 1: \( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \)
- В данной реакции азот в \( N_2 \) имеет степень окисления 0, а в \( NH_3 \) — -3. Значит, азот восстанавливается.
- Водород (H в \( H_2 \)) имеет степень окисления 0, а в \( NH_3 \) — +1. Значит, водород окисляется.
- Окислитель: \( H_2 \) (водород).
- Восстановитель: \( N_2 \) (азот).
Реакция 2: \( NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3 \)
- В этой реакции окислительно-восстановительных процессов не происходит, так как степени окисления атомов не меняются.
Реакция 3: \( NH_4NO_3 \rightarrow N_2 + 2H_2O + NO \)
- В данной реакции азот в \( NH_4NO_3 \) имеет степень окисления -3 (NH4) и +5 (NO3) и разлагается на азот (0) и оксид азота (NO) (+2).
- Азот восстанавливается из числа -3 (в аммоний) до 0 (в \( N_2 \)) и окисляется из +5 (в нитрате) до +2 (в \( NO \)).
- Окислитель: \( NH_4NO_3 \) (аммоний нитрат).
- Восстановитель: \( NO \) (оксид азота).
Шаг 3: Дадим названия веществам по систематической номенклатуре.
- \( N_2 \): азот.
- \( NH_3 \): аммиак.
- \( NH_4NO_3 \): аммоний нитрат.
- \( NO \): оксид азота(II).
Заключение
Итак, у нас есть три реакции, в которых мы рассмотрели окислительно-восстановительные процессы, определили окислители и восстановители, а также дали названия веществам по систематической номенклатуре. Если вам нужны дополнительные детали или разъяснения по отдельным шагам, дайте знать!