Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 123.
Azydek sodu NaN3 jest solą kwasu azotowodorowego HN3. Azydek ten otrzymuje się w reakcji amidku sodu NaNH2, który również jest solą, z tlenkiem azotu(I) w środowisku bezwodnym. Azydek sodu rozkłada się z wydzieleniem azotu zgodnie z równaniem:
2NaN3 → 2Na + 3N2
na skutek intensywnego ogrzewania lub gwałtownego uderzenia, dzięki czemu jest on źródłem azotu w poduszkach powietrznych stosowanych w samochodach. Metaliczny sód, który powstaje w tej reakcji, jest neutralizowany w trakcie procesów współbieżnych do krzemianu sodu. Azot jest jedynym gazowym produktem przemian zachodzących w poduszce powietrznej. Równaniem łączącym ciśnienie gazu p, jego objętość V, liczbę moli gazu n i temperaturę T jest równanie Clapeyrona:
pV = nRT
w którym R jest stałą gazową o wartości 83,1 hPa ⋅ dm3mol ⋅ K
Na podstawie: L. Pajdowski, Chemia ogólna, Warszawa 1999, s. 386.
Oblicz stopień utlenienia atomu azotu w amidku sodu.
Rozwiązanie
Prawidłowa odpowiedź
Stopień utlenienia azotu w amidku sodu: –III
Wskazówki
Aby obliczyć stopień utlenienia azotu w amidku sodu o wzorze NaNH2, trzeba uwzględnić podaną informację, że związek ten należy do soli. W solach, które są związkami jonowymi, sód przyjmuje stopień utlenienia +I jako kation Na+. Anion tworzący tę sól, ma wobec tego wzór NH−2. W anionie tym atomem o większej elektroujemności jest atom azotu, więc będzie przyjmować ujemny stopień utlenienia, a wodór dodatni +I. W jonie NH−2 suma stopni utlenienia 1 atomu azotu x i 2 atomów wodoru jest równa ładunkowi tego jonu, czyli –1: x + 2(+1) = –1. Z równania wynika, że x = –3, zatem stopień utlenienia azotu jest równy –III.
