Подгруппа азота. Общая характеристика. Азот. Физические и химические свойства. Аммиак и соли аммония

подгруппа азотаСегодня – урок химии 18 — Подгруппа азота. Общая характеристика. Азот. Физические и химические свойства.  Аммиак и соли аммония.

К элементам главной подгруппы V группы периодической системы относятся: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут. Эти элементы имеют электронную конфигурацию внешнего уровня: nS2nP3 и могут проявлять степени окисления от –3 до +5. В подгруппе сверху вниз происходит усиление металлических и восстановительных свойств и ослабление неметаллических. Азот и фосфор являются типичными неметаллами, мышьяк проявляет и металлические свойства, сурьма и висмут – типичные металлы.

Молекулы азота состоят из двух атомов (N2), молекулы мышьяка, фосфора, сурьмы и висмута в парообразном состоянии состоят из четырех атомов.

Азот N2. При обычных условиях газ без цвета и запаха, встречается в свободном состоянии в воздухе (78% по объему) и в связанном состоянии в составе природных нитратов. В молекуле азота связь тройная, состоящая из одной σ-связи и двух π-связей. Поэтому химическая связь в молекуле азота прочная, энергия диссоциации велика, и он с трудом вступает в химические реакции.

Получение.

Азот в промышленности получают ректификацией воздуха, в лаборатории – окислением аммиака (1), реакциями внутримолекулярного окисления-восстановления соединений азота (2), восстановлением азотной кислоты (3):

1. 2NH3 + 3CuO → N2 + 3Cu + 3H2O;

2. NH4NO2 → N2 + H2O;

3. 5Mg + 12HNO3(p) → N2  + 5Mg(NO3)2 + 6H2O.

Химические свойства.

1. При высоких температурах азот реагирует с активными металлами:

3Mg + N2 → Mg3N2

2. В электрическом разряде азот реагирует с кислородом:

N2 + O2 → 2NO

3. С водородом азот реагирует при нагревании, под высоким давлением и в присутствии катализатора:

N2 + 3H2  ↔ 2NH3

Аммиак NH3. При обычных условиях газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

Получение. В лаборатории аммиак получают действием щелочей на растворы солей аммония при нагревании:

NH4Cl + KOH → NH3↑ + KCl + H2O

В промышленности аммиак получают по обратимой реакции с катализатором Fe/Al2O3, температурах 450-500 оС, под  давлением 1000 атм:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q

Химические свойства.

1. Аммиак реагирует с водой:

NH3 + H2O ↔ NH4OH

2. С кислотами:

NH3 + HCl → NH4Cl

3. С окислителями:

2NH3 + 3CuO → N2↑ + 3Cu + 3H2O

4. В присутствии катализатора с кислородом:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

5. С кислородом без катализатора:

4NH3 + 3O2 → 2N2↑ + 6H2O

Соли аммония. Они состоят из катиона аммония (NH4+) и аниона кислоты.  Хорошо растворимы в воде.

Химические свойства.

1. Проявляют свойства солей :

NH4Cl + AgNO3 → AgCl ↓+NH4 NO3

2. Гидролиз:

NH4Cl + H2O ↔ NH3•H2O + HCl

3. Разлагаются при нагревании:

NH4Cl → NH3 + HCl

Это был урок по химии 18 — Подгруппа азота. Общая характеристика. Азот. Физические и химические свойства.  Аммиак и соли аммония.

{lang: 'ru'}

Расскажите об этой статье друзьям:

Friend me:

Вы можете оставить комментарий, к нашему сайту.

Оставить отзыв