Вопрос школьника
Продукт взаимодействия азота и лития обработали водой. Выделившийся в результате реакции газ смешали с избытком кислорода и при нагревании пропустили над платиновым катализатором; образовавшаяся газовая смесь имела бурый цвет. Напишите уравнения описанных реакций.
Ответ от учителя
Рассмотрим каждую реакцию по отдельности.
1. Реакция взаимодействия азота и лития:
2Li + N2 → 2Li3N
В результате реакции образуется нитрид лития Li3N.
2. Реакция выделения газа при обработке продукта водой:
Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3↑
В результате реакции образуется гидроксид лития LiOH и аммиак NH3, который выделяется в виде газа.
3. Реакция смешивания аммиака с кислородом:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
В результате реакции образуется оксид азота (II) NO и вода.
4. Реакция окисления оксида азота (II) на платиновом катализаторе:
2NO + O2 → 2NO2
В результате реакции образуется оксид азота (IV) NO2.
Таким образом, полное уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
2Li + N2 + 3H2O + 5O2 → 2LiOH + 2NO2 + 3H2O
Или в более простой форме:
2Li3N + 6H2O + 5O2 → 6LiOH + 2NO2
Образовавшаяся газовая смесь имеет бурый цвет из-за присутствия оксида азота (IV) NO2.
