Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Главные элементы жизни: азот и фосфор



 Другие рефераты
Гетерогенные реакции. Гидразид изоникотиновой кислоты, его производные и аналоги Глюкоза Глюкоза

ОТЧЁТ ПО ХИМИИ

                           ЛЕКЦИЯ №4

                                 ТЕМА:

     ГЛАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
                  ЖИЗНИ:
         АЗОТ И ФОСФОР



                            Масленниковой Инны
                                                               9 «Б» класс


                               Общая характеристика подгруппы азота.
Подгруппу азота составляют пять элементов: азот, фосфор,  сурьма,  мышьяк  и
висмут. Это элементы V группы периодической  системы  Д.  И.  Менделеева  На
внешнем энергетическом  уровне  их  элементы  имеют  по  пять  электронов  –
ns2np3. Поэтому высшая степень окисления этих  элементов  равна  +5,  низшая
-3, характерна и +3.
                                 Свойства элементов подгруппы азота
|Свойства                   |N          |P        |As     |Sb     |Bi    |
|Заряд ядра                 |7          |15       |33     |51     |83    |
|Валентные электроны        |2s22p3     |3s23p3   |4s24p3 |5s25p3 |6s26p3|
|Энергия ионизации атома, эВ|14,5       |19,5     |9,8    |8,6    |7,3   |
|Относительная              |3,07       |2,1      |2,2    |1,87   |1,67  |
|электроотрицательность     |           |         |       |       |      |
|Степень окисления в        |+5, +4, +3,|+5, +4,  |+5,    |+5, +3,|+5,   |
|соеденениях                |+2, +1, -3,|+3, +1,  |+3, -3 |-3     |+3, -3|
|                           |-2, -1     |-3, -2   |       |       |      |
|Радиус атома               |0,071      |0,13     |0,15   |0,16   |0,18  |
|Температура плавления      |-209,9     |44,3     |816,9  |630,8  |271,4 |
|Температура кипения        |-195,9     |279,9    |615,9  |1634,9 |1559,3|

С водородом  элементы  подгруппы  азота  образуют  соединения  состава  RH3.
Молекулы RH3 имеют пирамидальную форму.  В  соединениях  связи  с  водородом
более прочные, чем в   соответствующих  соединениях  подгруппы  кислорода  и
особенно  подгруппы  галогенов.  Поэтому  водородные  соединения   элементов
подгруппы азота в водных растворах не образуют ионов водорода. С  кислородом
элементы подгруппы  азота  образуют  оксиды  общей  формулы  R2O3   и  R2O5.
Оксидам соответствуют кислоты  HRO2  и  HRO3  (и  ортокислоты  H3RO4,  кроме
азота). В  пределах  подгруппы  характер  оксидов  изменяется  так:  N2O3  –
кислотный оксид; P4O6 – слабокислотный оксид; As2O3  –  амфотерный  оксид  с
преобладанием кислотных свойств; Sb2O3 - амфотерный  оксид  с  преобладанием
основных свойств; Bi2o3 – основный оксид. Таким образом, кислотные  свойства
оксидов состава  R2O3  и  R2O5   уменьшаются  с  ростом  порядкового  номера
элемента. В подгруппе с ростом порядкового номера  неметаллические  свойства
убывают, а металлические усиливаются. Этим объясняется уменьшение  прочности
водородных соединений RH3 от  NH3  к  BiH3,  а  также  уменьшение  прочности
кислородных соединений в обратном порядке.
      Элементы V А-подгруппы  открывались  в  разное  время,  знания  о  них
накапливались на протяжении столетий, постепенно увеличиваясь и углубляясь.
           Хронология открытия химических элементов V А-подгруппы
|Элемент     |Дата и авторы открытия          |Город, страна                |
|         N  |1772г, Д. Резердорф             |Эдинбург, Шотландия          |
|         P  |1669г, Х. Брант                 |Гамбург, Германия            |
|       As   |1250г, Альберт Великий          |Больштедт, Германия          |
|       Sb   |                                 Известен с древних времён    |
|       Bi   |                                      Известен с XV века      |

                 Степени окисления N и Р и отвечающие им соединения
|N-3  |NH3, Mg3N2, NH4OH, NH4Cl                                             |
|N-2  |N2H4                                                                 |
|N-1  |N2H2, NH2OH                                                          |
|N0   |N, N2                                                                |
|N+1  |N2O                                                                  |
|N+2  |NO                                                                   |
|N+3  |N2O3, HNO2, NaNO2, NCl3                                              |
|N+4  |NO2, N2O4                                                            |
|N+5  |N2O5, HNO3, KNO3                                                     |
|P-3  |PH3                                                                  |
|P-2  |P2H4                                                                 |
|P0   |P, P2, P4                                                            |
|P+3  |PCl3, P2O3, H3PO3                                                    |
|P+5  |PCl5, P2O5, P4O10, HPO3, H3PO4, H4P2O2, Na3PO4, CaHPO4               |

                                                          Азот.
Азот в природе встречается главным образом в свободном состоянии. В  воздухе
объёмная  доля  его  составляет  78,09%.  Соединения   азота   в   небольших
количествах содержатся в почвах. Азот входит в  состав  белковых  веществ  и
многих  естественных  органических  соединений.  Общее  содержание  азота  в
земной коре 0,01%. В  технике  азот  получают  из  жидкого  воздуха:  воздух
переводят в жидкое состояние, а затем  испарением  отделяют  азот  от  менее
летучего кислорода (tкип  азота  -195,8оС, кислорода    -183оС).  Полученный
таким образом  азот  содержит  примеси  благородных  газов  (преимущественно
аргона). Чистый азот можно получить в лабораторных  условиях,  разлагая  при
нагревании нитрит аммония:
                                                  t
                                    NH4OH2=N2       + H2O

Атом азота имеет следующее строение:

                                      [pic]

Молекула азота  образована тройной  ковалентной  связью  атомов:  двумя  пи-
связями и одной сигма - связью. Молекула  азота  распадается  на  атомы  при
температуре 2000оС. Жидкий азот хранится в сосуде Дьюра.
Физические свойства азота. Азот – газ  без  цвета,  вкуса  и  запаха,  легче
воздуха, растворимость в воде меньше, чем у кислорода.
Химические свойства азота. Молекула азота  состоит  из  двух  атомов,  длина
между ними очень мала, Тройная  связь  и  её  малая  длина  делают  молекулу
весьма прочной. Этим объясняется малая  реакционная  способность  азота  при
обычной температуре.
При комнатной температуре азот непосредственно соединяется с литием:
                                                 6Li  + N2 = 2Li3N
C другими металлами он реагирует  лишь  при  высоких  температурах,  образуя
нитриды:
                                                    t                      o
               t o
               3Сa + N2 = Ca3N2                                2Al  +  N2  =
2AlN
С  водородом  азот  соединяется  в  присутствии  катализатора  при   высоком
давлении и температур

                             N2  + 3H3  2NH3
При  температуре  электрической  дуги  (3000-4000оС)  азот   соединяется   с
кислородом:
                                 N2 +  O2    2NO
Азот  образует  с  водородом  несколько  прочных  соединений,   из   которых
важнейшим является аммиак. Электронная формула молекулы аммиака такова:

                                    [pic]
Получение и  применение  аммиака.  В  лабораторных  условиях  аммиак  обычно
получают слабым нагреванием смеси хлорида аммония с гашеной известью:
                                 2NH4Cl + Ca (OH)2 = CaCl2 + 2NH3  + 2H2O
Основным промышленным способом получения  аммиака  является  синтез  его  из
азота  и водорода. Реакция экзотермичная и обратимая:

                                  N2 + 3H2         2NH3 + 92кДж
Она  протекает  только  в  присутствии  катализатора  Губчатого   железа   с
добавками активаторов -  оксидов алюминия, калия, кальция,  кремния  (иногда
и магния)
Физические свойства аммиака. Аммиак – бесцветный газ  с  характерным  резким
запахом, почти в  два  раза  легче  воздуха.  При  увеличении  давления  или
охлаждении  он  легко  сжимается  в  бесцветную  жидкость.   Аммиак   хорошо
растворим в воде. Раствор аммиака в  воде  называется  аммиачной  водой  или
нашатырным спиртом.  При  кипячении  растворённый  аммиак  улетучивается  из
раствора.
Химические  свойства  аммиака.  Большая   растворимость   аммиака   в   воде
обусловлена образованием водородных связей между их молекулами. Гидроксид  –
ионы обуславливают слабощелочную  (их  мало)  реакцию  аммиачной  воды.  При
взаимодействии гидроксид - ионов с ионами  NH4+  снова  образуются  молекулы
NH3  и  H2O, соединённые  водородной  связью,  т.  е.  реакция  протекает  в
обратном направлении. Образование  ионов  аммония  и  гидроксид  –  ионов  в
аммиачной воде можно выразить уравнением.

            NH3 + H2O  NH3 .  H2O NH4+ + OH—

В аммиачной воде наибольшая часть аммиака содержится  в  виде  молекул  NH3,
равновесие  смещено  в  сторону  образования  аммиака,  поэтому  она  пахнет
аммиаком. Тем  не  менее  водный  раствор  аммиака  по  традиции  обозначают
формулой NH4OH и называют гидроксидом аммония, а щелочную  реакцию  раствора
аммиака объясняют как результат диссоциации молекул NH4OH:

                                   NH4OH           NH4+  + OH—

А так  как  в  растворе  аммиака  в  воде  концентрация  гидроксид  –  ионов
невелика, то гидроксид аммония относится к слабым основаниям.
Аммиак сгорает в  кислороде  и  в  воздухе   (предварительно  подогретом)  с
образованием азота и воды:
                                 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
В  присутствии  катализатора  [например,  оксида  хрома  (III   )]   реакция
протекает с образованием оксида азота (II) и воды:
                                                 Cr2O3
                                4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
                                   [pic]
Аммиак взаимодействует с галогенами, при этом выд
123
скачать работу


 Другие рефераты
Аудит
Мировой рынок ссудных капиталов
Система баз данных MS Access
«АЛДАРКӨСЕНІ» ӨМІРДЕ ОЙНАҒАН


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ