Лекция4 по химии. Общий обзор неметаллов положение неметаллов в периодической системе элементов

• Название: Общий обзор неметаллов положение неметаллов в периодической системе элементов
• Дата: 26.10.2020
• Размер: 194.84 Kb.
• Имя файла: Лекция4 по химии.docx
• Тип: Документы; #145873
• страница: 4 из 4

Оксиды азота:	N2O, NO безразличные (бесцветные газы)	N2O3 кислотный (синяя жидкость)	NO2 смешанный (бурый газ)	N2O5 кислотный (бесцветные кристаллы)
Гидроксиды азота:	-	HNO2	HNO2 и HNO3	HNO3

При непосредственном взаимодействии азота с кислородом образуется только оксид азота (II):



другие оксиды получают косвенным путем.
Электронная и графическая формула молекулы HNO₃
В молекуле азотной кислоты атом водорода связан с атомом кислорода ковалентной связью:

Атом кислорода за счет второго неподеленного электрона образует ковалентную связь с атомом азота:

Два неспаренных электрона атома азота образуют две ковалентные связи со вторым атомом кислорода:



Видим, что у атома азота сохранилась неподеленная пара электронов, поэтому азот способен образовать еще одну (четвертую) ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму. В молекуле HNO₃ акцептором электронной пары атома азота является третий атом кислорода, переходящий в возбужденное состояние, в котором он обладает свободной 2p-орбиталью. В данном случае возбуждение атома выражается не в распаривании электронов, а в переходе неспаренного электрона на орбиталь, занятую другим неспаренным электроном:



Таким образом, получаем следующую электронную и графическую схему молекулы HNO₃:



где стрелкой обозначена связь, образованная по донорно- акцепторному механизму. Итак, валентность азота в молекуле HNO₃ равна четырем, а степень окисления - пяти.

Распределение электронов в молекуле HNO₃ можно более точно передать следующей схемой:

П унктирные линии означают, что одна из общих. электронных пар принадлежит не двум, а трем атомам - атому азота и двум атомам кислорода, образованная ею связь является не двухцентровой, а трехцентровой.

Аналогичны электронная и графическая формулы

N₂O₅



А
ммиак - NH₃. Электронная формула молекулы аммиака:

Видно, что у атома азота одна неподеленная пара электронов.

Получение аммиака. В лаборатории NH₃ получают слабым нагреванием хлорида аммония с гидроксидом кальция:





В промышленности - синтезом из азота и водорода:

Физические свойства. Аммиак - бесцветный газ, легче воздуха, с резким запахом, сжижается при -33,35 °С, затвердевает при -77,7 °С. Хорошо растворим в воде (700 объемов в одном объеме воды), в спиртах, бензоле, ацетоне. Раствор аммиака в воде называется аммиачной водой или нашатырным спиртом.
Химические свойства.
I. Реакция присоединения протекает благодаря неподеленной паре электронов в молекуле NH₃. Например, образование иона аммония путем присоединения иона водорода к молекуле NH₃.

Аммиак взаимодействует:

1 - с водой: NH₃ + HOH<=>NH₃ · Н₂O<=>NH₄⁺ +ОН¯

2-c кислотами, образуя соли аммония: NH₃ + НСl = NH₄Cl

С многоосновными кислотами аммиак образует средние (а) и кислые (б) соли:

a) 2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

б) NH₃ + H₂SO₄ = NH₄HSO₄

II. В окислительно-восстановительных реакциях ам­миак - активный восстановитель.

1. 
   Аммиак окисляется (горит) кислородом без катализатора до азота:
   

В присутствии катализатора окисление идет до NO:

2. 
   При нагревании аммиака с Cl₂, Вr₂, Н₂O₂ образуется азот:
   

;

3. 
   Аммиак восстанавливает некоторые металлы из их оксидов:
   

Соли аммония. 1. В водном растворе гидролизуются:

2

. При нагревании разлагаются:

Если в состав соли входит анион, который проявляет резко выраженные окислительные свойства, то разложение идет необратимо, протекает внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция:

;

Качественная реакция на - это реакция взаимодействия солей аммония со щелочами:



Выделяющийся NH₃ определяют по запаху или по посинению влажной лакмусовой бумаги.

Удобрения, применяемые в сельском хозяйстве

Двойной суперфосфат – не содержит CaSO₄.

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂ - содержит 40 – 50% Р₂О₅

Преципитат CaHPO₄*2H₂O получают нейтрализацией Н₃РО₄ Ca(OH)₂ до гидрофосфата:

Н₃РО₄ + Са(ОН)₂ = СаНРО₄*2Н₂О

Белый, негигроскопичный порошок, содержит 30 – 35% Р₂О₅.

Хорошо усваиваются растениями на кислых почвах. Более перспективны комплексные сложные удобрения.

Аммофос – NH₄H₂PO₄

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄ содержит 44% Р₂О₅ и 11% N₂

Диаммофос – (NH₄)₂HPO₄ получают нейтрализацией

2NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄ содержит 52% Р₂О₅ и 20% N₂

Суперфосфат – NH₄H₂PO₄ + CaHPO₄

NH₃ + Ca(H₂PO₄)₂ = NH₄H₂PO₄ + CaHPO₄ содержит 20% Р₂О₅ и 23% N₂

Нитрофоска – тройное удобрение

Содержит NH₄H₂PO₄*NH₄NO₃*KCl (K₂SO₄)

Томасшлак – Са₃(РО₄)₂*СаО – измельченный шлак.

Содержит 10 – 20% Р₂О₅