380 likes | 840 Views
р - элементы VА группы. Азот и его соединения. Фосфор и его соединения. р -элементы VА группы. Одгруппа Арсена (Арсен, Стибий, Бисмут). р -елементи VА групи. Нітроген та його сполуки Фосфор та його сполуки.
E N D
р-элементы VА группы. Азот и его соединения. Фосфор и его соединения. р-элементы VА группы. Одгруппа Арсена (Арсен, Стибий, Бисмут)
р-елементи VА групи. Нітроген та його сполуки Фосфор та його сполуки Загальна характеристика елементів VА групи. Нітроген, Фосфор, Арсен в організмі, їх біологічна роль, знаходження в природі та організмі. Нітроген. Загальна характеристика. Сполуки з різними значеннями ступенів окиснення. Азот як проста речовина. Причини малої хімічної активності. Молекула азоту як ліганд. Сполуки з від’ємним ступенем окиснення. Нітриди. Амоніак, кислотно-основна та окисно-відновна характеристика, реакції заміщення. Похідні амоніаку. Аміди, Амоніакати. Йон амонію та його солі, кислотно-основні властивості, термічне розкладання. Гідразин та гідроксиламін. Кислотно-основна та окисно-відновна характеристики. Азотистоводнева кислота, азиди, їх стійкість. Сполуки Нітрогену з додатним ступенем окиснення. Оксиди Нітрогену. Будова молекул і природа зв’язку. Способи одержання. Кислотно-основні та окисно-відновні властивості. Нітритна кислота та нітрити, їх властивості. Нітратна кислота та нітрати, кислотно-основна та окисно-відновна характеристика. Термічна стійкість, застосування. «Царська вода». Механізм токсичної дії оксидів Нітрогену та нітратів. Фосфор. Загальна характеристика. Алотропні видозміни Фосфору, їх хімічна активність. Фосфіди, фосфін, порівняння їх з відповідними сполуками Нітрогену. Сполуки Фосфору з позитивним значенням ступеня окиснення. Галогеніди, їх гідроліз. Оксиди, стереохімія і природа зв’язку, взаємодія з водою і спиртами. Фосфатна(І) і фосфатна(ІІІ) кислоти, будова молекул, кислотно-основні та окисно-відновні властивості. Ортофосфатна кислота та її йони; дигідрогенфосфати, гідрогенфосфати і фосфати, їх кислотно-основні властивості. Дифосфатна кислота. Ізополі- і гетерополіфосфатні кислоти. Метафосфатна кислота, порівняння її з нітратною кислотою. Якісна реакція на фосфат-іон. Біологічна роль Фосфору та його сполук.
Электронная формула валентной оболочки азота 2s22p3
Степени окисления азота 3- 5+ 0 1+ 2+ 3+ 4+ N2 N2O NO HNO2 NO2 HNO3 NH3
Ме t C Н2 t t P Hal2 t t t O2 t электрический разряд S
получение N2 4N2 + O2 + C 4N2 + CO2 (4N2 + O2 – повітря) ¨ 4N2 + O2 + 2Cu 4N2 + 2CuO ¨ NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O ¨ NH3 + HNO2 NH4NO2 N2 + 2H2O ¨ 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl
Химические свойства N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 N2 + 2C C2N2 (электричесеий разряд) N2 + 3F2 2NF3 (электрический разряд) N2 взаимодействие с карбидами: СaC2 + N2 CaCN2 (t=300-3500C) Азот взаимодействует с гидридами: N2 + 3LiH Li3N + NH3
Соединения N–3 (нитриды, аммиак и аммиды) Добування 6Li + N2 2Li3N N2 + Al 2AlN (t=800-12000C) 3Mg + N2 = Mg3N2 2B + N2 = 2BN 3H2 + N2 = 2NH3. Li3N + 3HOH = 3LiOH + NH3 Аммиак Пространственное строение молекулы можно объяснить наличием пары электронов:
NH3 + Н2O NH4OH NH4+ + OH– NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + HClO4 = NH4ClO4 NH3 + H2SO4 NH4HSO4 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 NH3 + H2CO3 NH4HCO3 NH4HCO3 + NH3 (NH4)2CO3
NH3 + 3/2O2 1/2N2 + 3/2H2O 2NH3 + 5/2O2 2NO + 3/2H2O (Pt – каталлизатор) 2NH3 + 2O2 NH4NO3 + H2O 3CuO + 2NH3 3Cu + 3H2O + N2 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl 2NH3 + 3Br2 N2 + 6HBr 6NH4NO3 + 3MnO2 3Mn(NO3)2 + N2 + 4NH3 + 6H2O (t<1750C) N2 + 3H2 = 2NH3 Са + 2C = CаC2; CаC2 + N2 = CаCN2 + C; CаCN2 + 3H2O = 2NH3 + CаCO3
NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 (NH4)2CO3 2NH3 + H2O + CO2 (NH4)2HPO4 2NH3 + H3PO4 (t, 0C) (NH4)H2PO4 NH3 + H2O + HPO4 3(NH4)2SO4 N2 + 3SO2 + 6H2O + 4NH3 NH4NO3 N2O + 2H2O NH4NO2 N2 + 2H2O (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O (“вулканічний попіл”)
Гидразин N2H4(NH2–NH2) 2NH3 + NaOCl N2H4 + NaCl + H2O N2 + 2H2 N2H4; ΔH0=12 ккал/моль N2H4 + O2 N2 + 2H2O; ΔH0 = –148.6 ккал/моль N2H4 + H+ NH3+NH2 6N2H4 + 4KJO3 6N2 + 4KJ + 12H2O
Гидроксиламмин NH2OH HNO3 + 6e + 6H+ NH2OH + 2H2O 3 NH2OH NH3 + N2 + 3H2O 2NH2OH + J2 + 2KOH N2 + 2KJ + 4H2O
Соеединение N2O NO N2O3 Цвет, агрегатное состояние Бесцветный сладкий газ Бесцветный газ Голубая неустойчивая жидкость Степень окисления +1 +2 +3 Характерные реакции NH4NO3 N2O + 2H2O 2N2O 2N2 + O2 + 39 ккал/моль N2 + O2 2NO – 43.2ккал/моль 3NO N2O + NO2 NO + 1/2O2 NO2 NO + FeSO4 [Fe(NO)]SO4 N2O3 + 2NaOH 2NaNO2 + H2O
Соединение NO2 N2O5 Цвет, агрегатное состояние Бурая жидкость Белое, кристаллическое, гигроскопическое вещество Степень окисления +4 +5 Расстворимость в Н2О 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 N2O5 + H2O 2HNO3 Характер соединения Полярное соединение твердое N2O5 – ионное соединение NO2+NO3– Характерні реакції 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 (в холодній воді) 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO (в гарячій воді) HNO3 N2O5 + H2O N2O5 2NO2 + 1/2О2
соединение HNO3 HNO2 Название Нитратная кислота Нитритная кислота Степень окисления азота +5 +3 Цвет, агрегатное состояние Бесцветная жидкость Синий раствор в Н2О Расстворимость в Н2О Хорошо растворима Хорошо растворима
Щелочные и щелочно-земельные металлы Активные металлы Малоактивные металлы Степени окисления -3 +1 +2 +5 +3 +4 0 азота (концентрированная) NH HNO N N O N O NO NO 3 3 2 2 2 3 2 Щелочные и щелочно-земельные металлы Активные металлы Малоактивные металлы Степени окисления -3 +1 +2 +5 +3 +4 0 азота (розведенная) NH HNO N N O N O NO NO 3 3 2 2 2 3 2
¨HNO3 + H2SO4 NO2+ + HSO4– + H2Oнитрирущая смесь ¨ HNO3 + KOH KNO3 + H2O ¨ 8HNO3 + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O ¨ 4HNO3 + C CO2 + 4NO2 + 2H2O + Q 4Sn + 10HNO3 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 2HNO3 + 6HCl 3Cl2 + 2NO + 4H2O Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O 3Si + 18HF + 4HNO3 = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O W + 8HF + 2HNO3 = H2[WF8] + 2NO + 4H2O 4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O
NO2(OH) – HNO3 – нитратная PO(OH)3 – H3PO4 – ортофосфатная AsO(OH)3 – H3AsO4 – арсенатная H[Sb(OH)6] – стибиатная Bi2O5 H2O – бисмутатная
Получение Р 2Ca3(PO4)2+10C+ 6SiO2 = 6CaSiO3 + 10CO + P4 І ст:Ca3(PO4)2 + 3SiO2 3CaSiO3 + P2O5 ІІ ст:2P2O5 + 10C P4 + 10CO
Свойства As, Sb, Bi • 1. Горение на воздухе 2As + 3O2 = 2As2O3 (Bi) • 2Sb + 2O2 = Sb2O4 • 2. Реакции с кослотами окислителями • As + 5HNO3 (конц) = H3AsO4 + 5NO2 + H2O (Sb) • Bi + 4HNO3 = Bi(NO3)3 + NO + 2H2O • Sb2O3 + 6H+ + 6e 2Sb + 3H2O (E0=0.152 B). • 2Sb + 6H2SO4 Sb2(SO4)3 + 3SO2 + H2O • 3Sb + 5HNO3 (розв.) = 3HSbO3 + 5NO + H2O • або Sb + 5HNO3 (конц.) H3SbO4 + 5NO2 + H2O • Bi + 4HNO3 = Bi(NO3)3 + NO + 2H2O • 3. Реакції з галогенами 2As + 5F2 = 2AsF5 (Sb) • 2Bi + 3Cl2 = BiCl3 • 4. Реакція Марша 2As+5NaOCl+6NaOH=2Na3AsO4+5NaCl+3H2O (лише As)
Арсенатная кислота H3AsO4 As2O3 + 2HNO3 + 2H2O 2H3AsO4 + NO2 + NO. Na3AsO4 + 2KJ + 2HCl = J2 + 2KCl + Na3AsO3 + H2O 10KBiO3 + 4MnSO4 + 16H2SO4 = 4HМnO4 + 5Bi2(SO4)3 + 5K2SO4 + 14H2O Sb2O5 + 10HCl = 2SbCl3 + 2Cl2 + 5H2O Bi(NO3)3 + 3KOH =Bi(OH)3 + 3KNO3, Bi2O3 + 3H2SO4 = Bi2(SO4)3 + 3H2O Bi(NO3)3 + H2O BiOH(NO3)2 + HNO3, Bi(OH)(NO3)2 + H2O Bi(OH)2NO3 + HNO3. Bi(OH)2NO3 BiONO3 + H2O
Бисмута нитрат (Bismuthi subnitras) ПолучениеBi2O3 + 3C 2Bi + 3CO Bi + 4HNO3 Bi(NO3)3 + NO + 2H2O