Современные проблемы неорганической химии: ОСОБЕННОСТИ СОСТАВЛЕНИЯ УРАВНЕНИЙ РЕАКЦИЙ С УЧАСТИЕМ ДИНИТРИДОНИТРАТА(V) ВОДОРОДА (НN3) КОЧКАРОВ ЖАМАЛ АХМАТОВИЧ Кабардино-Балкарский государственный университет, г.Нальчик В данной статье проанализированы свойства динитридонитрат (V) водорода НN3 в соответствии с представленной классификацией окислительновосстановительных реакций [1-6]: ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ДИСМУТАЦИЯ КОНМУТАЦИЯ без ДИСМУТАЦИ И КОНМУТАЦИИ Схема. Вариант предлагаемой классификации окислительно- восстановительных реакций В обычных условиях динитридонитрат (V) водорода НN3 (НNN2)бесцветная летучая жидкость с резким запахом. Имеет линейное строение с sp-гибридизацией атомных частиц азота. Водный раствор НN3 называется азотистоводородной кислотой. Она слабая и по силе близка к уксусной. Азид - ион NN2- ([N+5N2-3]-) -сильный окислитель. Вследствие наличия атомной частицы азота N+5, НN3 проявляет сильные окислительные 2 свойства, также как НNО3, а благодаря наличию частиц азота N-3– восстановительные свойства, также как NН3. Структурную формулу молекулы динитридонитрата (V) водорода НN3 можно представить в виде двух резонансных форм: H -3 +5 -3 N N N или H -3 +5 -3 N=N→ N Окислительно-восстановительные свойства НN3 [1-6] Для того чтобы легко определить продукты и тип окислительновосстановительной реакции с участием НN3, нами представлены возможные электронные схемы внутримолекулярного окисления–восстановления (ВМОВ) и внутримолекулярной конмутации (ВМК) НN3: 1) 2N-3 + N+5 +2ē = N2о + N-3 NN2- (ВМОВ), 2) 2N-3 + N+5 -2ē = N2о + N+ NN2- (ВМОВ), 3) 2N-3 + N+5 = N2о + N- (ВМОВ), NN24) 4N-3 + 2N+5 -2ē = 3N2о 2NN2- (ВМК) Или схему (4) можно записать так: 2N-3 + N+5 -1ē = 3Nо (ВМК) 2NN2 Рассмотрим конкретные окислительно-восстановительные реакции с участием HN3: 10HN3(г) + 2KMnO4(р) + 3H2SO4(р) = 15N2↑+ 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Mn+7 + 5ē = Mn+2 2 -3 +5 о 4N + 2N - 2ē = 3N2 5, схема 4, (ВМК + ММОВ) 3 В данной реакции, несмотря на наличие сильного окислителя KMnO4, HN3 проявляет не только восстановительные, но и окислительные свойства. Схема 4 реализуется также в реакциях: 2HN3(г) + I2(г) = 2HI↑ + 3N2↑ (в присутствии тиосульфата) 4N-3 + 2N+5 - 2ē = 3N2о 1 I2 + 2ē = 2I 1 (ВМК + ММОВ) 2HN3(г) = H2↑ + 3N2↑ + Q (взрыв) 2Н+ + 2ē = H2о 1 -3 +5 о 4N + 2N -2ē = 3N2 1 (ВМК + ВМОВ) 2NaN3 = 2Na + 3N2↑ (при 300 оС разлагается без взрыва) Na+ + 1ē = Naо 2 -3 +5 о 4N + 2N - 2ē = 3N2 1 (ВМК + ВМОВ) Рb(N3)2детонатор = Pb + 3N2↑ (взрывается при ударе или нагревании) Рb+2 + 2ē = Рbо 1 -3 +5 о 4N + 2N - 2ē = 3N2 1 (ВМК + ВМОВ) Cu(N3)2 = Cu + 3N2↑ (взрывается при ударе или нагревании) В реакции HN3(г) + 2HCl(г) + HCl(г) = Cl2 + N2 + NH4Cl (ВМОВ+ММОВ), 2Сl- - 2ē = 2Clо 1 -3 +5 о -3 2N + N + 2ē = N2 + N 1 реализуется схема 1. Схема 1 также реализуется в реакциях: Pt + 2HN3(г) + 8HCl(г) = H2[PtCl6] + 2N2↑ + 2NH4Cl Pt + 2HN3(г) + 6HCl(г) = PtCl4 + 2NH4Cl + 2N2↑ Pt + 2HN3(г) + 6HCl(г) = (NH4)2[PtCl6] + 2N2↑ Pt + 2HN3(г) + 4HCl(г) = PtCl4 + 2N2↑ + 2NH3↑ 2Au + 3HN3(г) + 6HCl(г) = 2AuCl3 + 3N2↑ + 3NH3 Cu + HN3(г) + 2HN3(г) = Cu(N3)2 + N2↑ + NH3↑ 2HI(г) + HN3(г) = I2↓ + NH3↑ + N2↑ 2I- -2е = I2о 1 -3 +5 о -3 2N + N +2е = N2 + N 1 (ВМОВ+ММОВ) Схема 3 реализуется в реакции: HN3(г) + H2O = N2↑ + NH2OH (разложение в водных растворах) 2N-3 - 6ē = N2о N+5 + 6ē = N- 1 1 (ВМОВ) Схема 2 реализуется в реакциях: HN3(г) + НNО2(р) = N2O↑ + N2↑ + H2O, качественное определение азидов 4 2N-3 + N+5 -2ē = N2о + N+ 1 +3 + N + 2ē = N 1 2HN3(г) + 2HСlO(р) = 2N2↑ + N2O↑ + 2HCl + 2H2O Сl+ + 2ē = Сl2 -3 +5 о + 4N +2 N - 2ē = 2N2 +2N 1 Литература 1.Кочкаров Ж.А. Неорганическая химия в уравнениях реакций. Учебное пособие «Допущено УМО по классическому университетскому образованию» для студентов химических факультетов. Изд-во КБГУ, Нальчик, 2012 г. 400с. 2. Кочкаров Ж.А. Уравнения окислительно-восстановительных реакций: Метод протонно-кислородного баланса и классификация ОВР// Науч-метод. Журн. «Химия в Школе», 2007, №9. С.44-47 3.Кочкаров Ж.А. Классификация окислительно-восстановительных реакций в неорганической химии/ Материалы международной нач-прак. конф. «Иновационные технологии в производстве, науке и образовании» Грозный, сентябрь,2010, с.61-65 4.Кочкаров Ж.А. Современные проблемы неорганической химии: Составление уравнений окислительно-восстановительных/ Ш Всероссийская научно-методическая конференция «Иновационные технологии в профессиональном образовании» ГГНТУ, г.Грозный, 16.05.2012. С. 33-38 5.Кочкаров Ж.А. Современные вопросы неорганической химии: Классификация Окислительно-восстановительных реакций/ Ш Всероссийская научно-методическая конференция «Иновационные технологии в профессиональном образовании» ГГНТУ, г.Грозный, 16.05.2012. С. 38-43 6.Кочкаров Ж.А. Современные проблемы неорганической химии: Особенности азотной кислоты/ Ш Всероссийская научно-методическая конференция «Иновационные технологии в профессиональном образовании» ГГНТУ, г.Грозный, 16.05.2012. С. 43-46.