Азот — самая интересная позиция в теме неметаллов, потому что он единственный, у кого простая связь в молекуле настолько прочная, что азот «не хочет» реагировать. Молекула азота с тройной связью — прочная и малополярная, поэтому при обычных условиях азот инертен, а вся его химия начинается там, где есть энергия или катализатор. Это объясняет и промышленный синтез аммиака, и роль азота в природе.
Аммиак удобно разбирать через строение молекулы. У азота есть неподелённая электронная пара, поэтому он работает донором электронов: отсюда и водородная связь между молекулами, и растворимость в воде, и главное — основные свойства. Именно поэтому аммиак реагирует с кислотами с образованием солей аммония, а его раствор даёт щелочную среду. Качественная реакция на ион аммония строится на том же: при нагревании со щёлочью выделяется аммиак, который узнают по запаху и по посинению влажной индикаторной бумаги.
Азотная кислота — сильный окислитель, и здесь важно не механически помнить «разбавленная даёт оксид азота(II), концентрированная — оксид азота(IV)», а понимать, почему продукт зависит от концентрации и от активности металла. Азот в кислоте стоит в высшей степени окисления, значит понижать её он может по-разному, и чем меньше воды и чем активнее металл, тем глубже восстановление. Отдельно запоминают пассивацию алюминия и железа при контакте с концентрированной кислотой: она связана с образованием плотной оксидной плёнки.
Третья линия темы — расчёты и связь с практикой. Азотная кислота и её соли — это удобрения, а ещё это расчётные задачи, где металл дан с примесями, а газовый продукт нужно пересчитать на нормальные условия. Здесь пригождается всё: расстановка коэффициентов методом электронного баланса, перевод массы в количество вещества и работа с объёмом газа.
Три задания. Первое: объяснить, почему азот при обычных условиях практически не реагирует, а аммиак активен, и записать реакцию аммиака с кислотой. Второе: составить методом электронного баланса уравнение реакции меди с разбавленной и с концентрированной азотной кислотой и сравнить продукты. Третье: решить расчётную задачу на объём газа, полученного при реакции металла с азотной кислотой, с учётом примесей. Если ребёнок объясняет продукты через степень окисления азота, а не вспоминает шаблон, тема закрыта.
Соответствие программе: федеральная рабочая программа среднего общего образования «Химия. 10–11 классы» (углублённый уровень), edsoo.ru — 11 класс, раздел 2 «Неорганическая химия», тема 2.1 «Неметаллы» (31 ч), содержание обучения с. 15, тематическое планирование с. 56: азот, нахождение в природе, способы получения, физические и химические свойства, аммиак, нитриды, оксиды азота, азотистая и азотная кислоты и их соли, особенности свойств азотной кислоты, применение азота и его соединений, азотные удобрения; расчётные задачи на примеси. В профильном учебнике для 11 класса (линия В.В. Еремина, глава «Неорганическая химия») — раздел о неметаллах.
Разборы этой темы — наши аналоги заданий по программе, а не цитаты из учебника.