فيديو السؤال: تحديد عدد تأكسد النيتروجين في حمض النيتريك الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أكمل الفراغ. عدد تأكسد النيتروجين هو صفر في جزيئات النيتروجين و«فراغ» في حمض النيتريك. أ: موجب ستة، ب: موجب خمسة، ج: موجب ثلاثة، د: سالب خمسة، هـ: سالب ستة.

المطلوب منا في هذه المسألة هو إيجاد عدد تأكسد النيتروجين في حمض النيتريك. لكي نحل هذه المسألة، دعونا أولًا نناقش أعداد التأكسد. توضح أعداد التأكسد درجة تأكسد الذرة، سواء أكانت بمفردها، أو في مركب ما، بدلالة عد الإلكترونات. كما تخبرنا أعداد التأكسد عن عدد الإلكترونات التي يكتسبها العنصر أو يفقدها لتكوين رابطة أو أيون.

بما أنه يتعين علينا معرفة عدد تأكسد النيتروجين في حمض النيتريك، دعونا نكتب صيغة حمض النيتريك. يتكون حمض النيتريك من أيون الهيدروجين الذي له شحنة مقدارها واحد موجب، وأيون النيترات، أي ‪NO3‬‏، وشحنته مقدارها واحد سالب. سوف نبدل عددي الشحنتين ونحذف الإشارتين الموجبة والسالبة للأيونين. هذا يعطينا الصيغة ‪HNO3‬‏ لحمض النيتريك.

يذكرنا هذا السؤال بأن النيتروجين له عدد تأكسد مقداره صفر في جزيئات النيتروجين. يرجع ذلك لأن جزيء النيتروجين يتكون من نوع واحد فقط من العناصر، وهو النيتروجين. لكن علينا إيجاد عدد تأكسد النيتروجين في ‪HNO3‬‏، الذي عدد تأكسده لا يساوي صفرًا؛ لأن ذرة النيتروجين موجودة ضمن مركب يتكون من أكثر من نوع واحد فقط من العناصر. وعند تحديد عدد تأكسد ذرة في جزيء، سيكون للجزيء دائمًا شحنة كلية مقدارها صفر.

دعونا الآن نناقش بعض قواعد تحديد عدد تأكسد العناصر ضمن مركب ما، وهو ما سيساعدنا في الإجابة على هذا السؤال. القاعدة الأولى التي سنناقشها هي أن عدد تأكسد الهيدروجين في أي مركب هو موجب واحد. ومن ثم فإن عدد تأكسد الهيدروجين في حمض النيتريك هو موجب واحد. القاعدة الأخرى التي ستساعدنا هي أن عدد تأكسد الأكسجين في أي مركب هو سالب اثنين. وبما أن هناك ثلاث ذرات من الأكسجين في حمض النيتريك، وكل ذرة أكسجين لها عدد تأكسد مقداره سالب اثنين، فإن عدد التأكسد الكلي للأكسجين هو سالب ستة.

نعلم الآن أن أعداد تأكسد الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين يجب أن تساوي صفرًا. ومن ثم، يمكننا كتابة معادلة والتعويض بأعداد التأكسد المعلومة؛ حيث سيكون ‪𝑁‬‏ هو عدد تأكسد النيتروجين. إذن، واحد زائد ‪𝑁‬‏ ناقص ستة يساوي صفرًا. بالحل لإيجاد عدد تأكسد النيتروجين في حمض النيتريك، نجد أنه يساوي موجب خمسة. ومن ثم فإن الخيارات أ: موجب ستة، ج: موجب ثلاثة، د: سالب خمسة، هـ: سالب ستة، جميعها غير صحيحة. والخيار ب: موجب خمسة، هو الإجابة الصحيحة لعدد تأكسد النيتروجين في حمض النيتريك.