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
Герои и толпа
Гипофиздің құрылымдық-қызметтік ұйымдасуы
Писатели XIX века: Чарльз Диккенс (1812-1870)
Бақытжан Қаратаевтың ғылыми зерттеу жұмыстары


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ