Азот и фосфор
V группа А подгруппа n n К элементам этой подгруппы относятся: N ; P ; As ; Sb; Bi. Особенно большое значение имеют азот и фосфор Азот входит в состав воздуха, в состав белков, нуклеиновых кислот, в состав многих горных пород и минералов(селитры) Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, минералов апатитов и фосфоритовю
Характеристика азота и фосфора по периодической системе План характеристики 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Азот Фосфор
Электронные формулы азота и фосфора n N)) 25 +7 N 1 s² 2 p³ Cоставьте электроннографическую формулу азота высшая степень окисления +5 низшая степень окисления -3
Знаете ли вы что … Впервые азот был открыт ученым Д. Резерфордом в 1772 г. Свойства исследовали К Шееле, Г. Кавендиш, Дж. Пристли. n А. Лавуазье предложил термин азот, что в переводе с греческого «безжизненный» n
Азот. Физические свойства n n n Строение молекулы N 2 Структурная формула N Ξ N Электронная формула : N ⋮⋮ N : Связь ковалентная неполярная, очень прочная, тройная 1σ(сигма) и 2π ( пи) Азот- газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, немного легче воздуха, Ткип = - 196 ºС
Химические свойства азота n n При обычных условиях малоактивен При Т=2000º реагирует с кислородом N 2 + O 2 ↔ 2 NO –Q При Т=400ºС и р N 2 +3 H 2 ↔ 2 NH 3 аммиак С некоторыми металлами 3 Mg + N 2 → Mg 3 N 2 нитрид магния
Аммиак n n n Соединение азота с водородом называется аммиак NH 3 Строение молекулы H–N–H | H Ковалентная полярная связь
Получение в промышленности n n n В 1913 году в Германии был создан первый завод каталитического синтеза аммиака N 2 + 3 H 2↔ 2 NH 3 +Q Реакция обратимая, Т=300ºС , Р = 2030 МПа, в присутствии катализаторапористого железа
Получение в лаборатории При нагревании смеси солей аммония со щелочами. 2 NH 4 Cl +Ca(OH)2=Ca. Cl 2+2 NH 3↑ +2 H 2 O n хлорид аммония n аммиак Физические свойства Бесцветный газ с характерным резким запахом, почти в 2 раза легче воздуха. Хорошо растворим в воде. В 1 V H 2 O – 700 V NH 3
Химические свойства Активное вещество n Взаимодействует с водой NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH гидроксид аммония n n С кислотами NH 3 + HCl = NH 4 Cl хлорид аммония 2 NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4)2 SO 4 сульфат аммония
Химические свойства n n Непрочное соединение при нагревании разлагается 2 NH 3↔N 2 + 3 H 2 Горит ? NH 3 + ? O 2→ ? N 2 + ? H 2 O Окисляется в присутствии катализатора Pt ? NH 3 + ? O 2 → ? NO + ? H 2 O проверка стр. 49 табл. 13 Восстанавливает металлы из их оксидов 2 NH 3 + 3 Cu. O = N 2 ↑ +3 Cu + 3 H 2 O
Применение Мин. удобрения Азотная кислота В медицине Аммиак Взрывчатые вещества В быту
Соли аммония n n n n NH 3 + HCl = NH 4 Cl хлорид аммония 2 NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4)2 SO 4 сульфат аммония NH 3 + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 гидросульфат аммония NH 3 + HNO 3 = ? Дать название NH 3 + H 3 PO 4 = ? Качественная реакция на ион аммония NH 4 CL +Na. OH =Na. Cl +NH 3↑+H 2 O запах аммиака Разлагается при нагревании NH 4 NO 3 = N 2 O +2 H 2 O NH 4 NO 2 = N 2 + 2 H 2 O
Вопросы и упражнения n n n n n Какие элементы составляют VА группу? Какого строение внешнего электронного слоя атомов азота и фосфора? Каковы физические свойства проявляет азот? Почему азот химически малоактивен? Сколько по объему содержится азота в воздухе? Какой тип химической связи в молекуле азота? Где азот встречается в природе? Как получают азот? Назовите водородное соединение азота, его физические свойства. Как получают аммиак в лаборатории и промышленности?
Вопросы и упражнения Какие соли образует аммиак? n Какая реакция является качественной на катион аммония? n Где находят применение азот, аммиак, соли аммония? n
Упражнения n Закончите уравнения реакций N 2 + H 2 → ? N 2 + Ca → ? N 2 + O 2→ ? NH 3 + H 2 O → NH 3 + H 2 SO 4 → Ca(OH)2 + NH 4 Cl →
Упражнение n n n Решить цепочку превращения N 2 →NH 3 → NH 4 OH→ NH 4 Cl →NH 3 Решить ОВР NH 3 + O 2 → NO + H 2 O Вычислить объем аммиака( н. у. ) , который образуется из 25 л азота и 25 л водорода? Вычислить какую массу и какой объем составляет 5 молей аммиака? Вычислить относительную плотность по водороду и по воздуху аммиака?
Оксиды азота n Известно несколько оксидов азота Несолеобразующие Солеобразующие N 2 O – оксид азота I Бесцветный газ, сладковатый, раств. в Н 2 О «веселящий газ» NO - оксид азота II Бесцветный, без запаха, малорастворим N 2 O 3 оксид азота III Темно-синяя жидкость, раств. в воде. NO 2 оксид азота IV Бурый газ, ядовит N 2 O 5 оксид азота V Бесцветные
Азотная кислота n Строение молекулы HNO 3 O // H–O–N \ O
Получение В лаборатории Na. NO 3 + H 2 SO 4 = Na. HSO 4 + HNO 3↑ n нитрат натрия n 1. 2. 3. гидросульфат натрия В промышленности 4 NH 3 + O 2 = 4 NO + 6 H 2 O +Q 2 NO + O 2 = 2 NO 2 4 NO 2 + H 2 O + O 2 ↔ 4 HNO 3 +Q
Физические свойства n Бесцветная дымящаяся жидкость с резким запахом. Хорошо растворима в воде. Концентрированная очень опасна. Под действием света разлагается. Хранят в темной посуде. Сильный окислитель. Огнеопасна.
Химические свойства n 1. 2. 3. 4 Общие с другими кислотами. Сильная кислота, диссоциирует полностью HNO 3→ H + NO 3ˉ Реагируют с основными оксидами Cu. O + HNO 3 = ? + ? Реагируют с основаниями Fe( OH)3 + HNO 3 = ? + ? Реагирует с солями более слабых кислот Na 2 CO 3 + HNO 3 = ? + ?
Специфические свойства n n n При нагревании и на свету разлагается 4 HNO 3 ↔ 2 H 2 O + 4 NO 2↑ + O 2↑ При взаимодействии с белками образуется вещество ярко- желтого цвета. По разному реагирует с металлами при этом никогда не выделяется водород Н 2 Me + HNO 3 = Me NO 3 + H 2 O + газ
Взаимодействие с металлами HNO 3 концетрированная На холоде не реагирует с Fe ; Al ; Cr С тяжелыми металлами NO 2 С металлами I, II группы А N 2 O
Взаимодействие с металлами HNO 3 разбавленная Металлы тяжелые NO Металлы Iи. IIгр. А NH 3 или NH 4 NO 3
Примеры n n Сu + HNO 3 = ? + ? конц Cu + HNO 3 = ? + ? разб
Применение азотной кислоты Красители Минеральные удобрения HNO 3 Взрывчатые вещества Лекарства Фотопленка
Соли азотной кислоты n n n n Соли азотной кмслоты – нитраты Нитраты калия, натрия, аммония и кальция – называются селитрами. Na. NO 3 – нитрат натрия , натриевая селитра NH 4 NO 3 – нитрат аммония, аммиачная селитра. Все нитраты растворимы в воде. Являются сильными окислителями. При нагревании все нитраты разлагаются с выделением кислорода О 2↑
Разложение нитратов Ме. NO 3 До Mg Me. NO 2+O 2 От Mg до Сu Me. O+NO 2+O 2 После Cu Me+NO 2+O 2
Примеры Na. NO 3 = ? + ? n Zn (NO 3)2 = ? + ? n Ag NO 3 = ? + ? Закончить уравнения и расставить коэффициенты n
Вопросы и упражнения n n n n Какие оксиды азота вам известны? Каковы физические свойства азотной кислоты Опишите химические свойства азотной кислоты? Какие специфические свойства азотной кислоты вам известны? Как получают азотную кислоту в лаборатории? Как получают азотную кислоту в промышленности? Где применяют азотную кислоту? Как называют соли азотной кислоты и где их применяют?
Упражнения n n n Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций Ca. O + HNO 3 = Na. OH + HNO 3 = K 2 CO 3 + HNO 3 = Составьте уравнение реакции конц. азотной кислоты с медью. Решите ее как ОВР Сu + 4 HNO 3 = Cu(NO 3)2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O
Упражнения n n n Решить цепочку превращений N 2 → NO 2 → HNO 3 KNO 3 → HNO 3 → Cu(NO 3)2 → NO 2 Вычислить массу нитрата магния , который образовался при взаимодействии оксида магния с 120 г раствора азотной кислоты с 10% концентрацией. Какой объем кислорода выделится при разложении при нагревании 150 г нитрата натрия? Вычислить массовую долю азота в нитрате алюминия.