Veterinaria 2015
Le molecole e gli ioni nell’elenco di seguito contengono azoto:
N2, NH4+, NO, NO2–, N2O4, N2H4
Quale delle seguenti opzioni riporta correttamente la sequenza di molecole e ioni in
ordine crescente di ossidazione dell’azoto dal più negativo al più positivo?
Per calcolare il numero di ossidazione dell'azoto nei composti/ioni indicati è importante conoscere alcune regole e alcuni valori di numeri di ossidazione noti.
il numero di ossidazione di tutte le sostanze elementari è uguale a zero (es. Na, Mg, Fe hanno n.o. zero e così pure ogni atomo delle molecole degli elementi, come H2, O2, Cl2, S8);
in tutti i composti l’ossigeno ha numero di ossidazione −2 (es. MgO), ad eccezione dei perossidi nei quali il n.o. è −1 (es. H2O2, Na2O2);
in tutti i composti l’idrogeno ha numero di ossidazione +1 (es. HCl, H2O), ad eccezione degli idruri nei quali il n.o. è −1 (LiH, CuH);
nelle molecole neutre la somma algebrica dei numeri di ossidazione dei singoli atomi è uguale a 0 (es. nell’acqua H2O l’idrogeno ha n.o. +1 x 2 atomi = +2 e l’ossigeno ha n.o. −2 x 1 atomo = −2, quindi +2 −2 = 0);
gli ioni monoatomici hanno numero di ossidazione uguale alla carica dello ione (es. lo ione rame Cu2+ ha n.o. +2);
in uno ione poliatomico la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi è uguale alla carica dello ione (es. SO42- ha n.o. = −2).
Analizziamo i composti indicati nel quiz:
N2 Azoto elementare gassoso. il suo numero di ossidazione è zero.
NH4+ Ammonio. Chiamiamo x il valore del numero di ossidazione dell'azoto. Sappiamo che l'idrogeno presente possiede numero di ossidazione = 1. La somma di tutti i numeri di ossidazione deve essere uguale alla carica ionica, cioè +1. Avremo l'equazione:
x + 4•(+1) = +1
x = –3
Il numero di ossidazione dell'azoto nell'ammonio vale –3.
NO Monossido di azoto. Chiamiamo x il valore del numero di ossidazione dell'azoto. Sappiamo che l'ossigeno presente possiede numero di ossidazione = –2. La somma di tutti i numeri di ossidazione deve essere uguale a zero:
x + (–2) = 0
x = +2
Il numero di ossidazione dell'azoto nel monossido di azoto vale +2.
NO2– ione nitrito. Chiamiamo x il valore del numero di ossidazione dell'azoto. Sappiamo che l'ossigeno presente possiede numero di ossidazione = –2. La somma di tutti i numeri di ossidazione deve essere uguale alla carica ionica, cioè –1. Avremo l'equazione:
x + 2•(–2) = –1
x = +3
Il numero di ossidazione dell'azoto nel nitrito vale +3.
N2O4 Tetrossido di diazoto. Chiamiamo x il valore del numero di ossidazione dell'azoto. Sappiamo che l'ossigeno presente possiede numero di ossidazione = –2. La somma di tutti i numeri di ossidazione deve essere uguale a zero:
2•x + 4•(–2) = 0
x = +4
Il numero di ossidazione dell'azoto nel tetrossido di diazoto vale +4.
N2H4 Diazina. Chiamiamo x il valore del numero di ossidazione dell'azoto. Sappiamo che l'idrogeno presente possiede numero di ossidazione = 1. La somma di tutti i numeri di ossidazione deve essere uguale a zero:
2•x + 4•(+1) = 0
x = –2
Il numero di ossidazione dell'azoto nel tetrossido di diazoto vale –2.
In sintesi:
N2 | NH4+ | NO | NO2– | N2O4 | N2H4 |
0 | –3 | +2 | +3 | +4 | –4 |