13 (8 баллов). Составьте молекулярное уравнение реакции, соответствующее схеме N2 → 2N. Разберите его с точки зрения ОВР.

Решение:

Схема \( N_2^0 \rightarrow 2N^{-3} \) показывает, что молекулярный азот ( \( N_2 \) ) превращается в частицы, где азот имеет степень окисления -3. Чаще всего это происходит при взаимодействии с водородом с образованием аммиака ( \( NH_3 \) ) или с металлами (например, с магнием с образованием нитрида магния \( Mg_3N_2 \) ).

Возьмем реакцию с водородом:

Молекулярное уравнение реакции:

\( N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 \)

Разбор с точки зрения ОВР:

В данной реакции азот является окислителем, а водород — восстановителем.

1. Окислитель: \( N_2^0 \) → \( N^{-3} \) (степень окисления понижается, принимает электроны).

Восстановительный полуреакция:

\( N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3} \) (нужно 6 электронов для восстановления 2 атомов азота).

2. Восстановитель: \( H_2^0 \) → \( H^{+1} \) (степень окисления повышается, отдает электроны).

Окислительная полуреакция:

\( 3H_2^0 \rightarrow 6H^{+1} + 6e^- \) (каждый атом водорода отдает 1 электрон, всего 6 электронов).

\( N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 \)

Итог: Азот ( \( N_2 \) ) принимает электроны и восстанавливается до \( NH_3 \), проявляя окислительные свойства. Водород ( \( H_2 \) ) отдает электроны и окисляется до \( H^{+1} \) в составе \( NH_3 \), проявляя восстановительные свойства.