Неметаллы и их важнейшие соединения Общая характеристика элементов VА-группы. Азот

Элементы VA-группы Элемент NPAsSbBi z ArAr 14,00730,9774,92121,75208,98 Неметаллы Амфотерные элементы

Элементы VА-группы Общая электронная формула: […] ns 2 (n–1)d 10 np 3 Степени окисления: –III, 0, +III, +V Валентные возможности: N – 3, 4; P, As, Sb, Bi – 3 6

Простые в-ва N 2(г) P 4(т) As (т) Sb (т) Bi (т) N 2 + HNO 3(конц) Рост металличности P 4 As + HNO 3(конц) H 3 P V O 4 H 3 As V O 4 +NO 2 + H 2 O Sb + HNO 3(разб) + HNO 3(конц) Sb 2 III O 3 ·n H 2 O Sb 2 V O 5 ·n H 2 O + … Bi + HNO 3(разб, конц) Bi III (NO 3 ) 3 + … Фосфор Сурьма Висмут Мышьяк

Водородные соединения NH 3 – уст. PH 3 – не уст. AsH 3 – SbH 3 – (BiH 3 ) Устойчивость убывает очень не уст. ЭН H 2 O ЭН 3 + H 3 O + NН H 2 O NН 3 + H 3 O + K к 10 –10 PН H 2 O PН 3 + H 3 O + AsН H 2 O AsН 3 + H 3 O +

Водородные соединения NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 т. пл., С –77,75–133,8–116,92–94,2 т. кип., С –33,4–87,42–62,47–18,4

Гидроксиды, кислоты Э +III Э +V N P As Sb Bi HNO 2 HNO 3 H 5 PO 3 H 3 PO 4, (HPO 3 ) x H 3 AsO 3 H 3 AsO 4 Sb 2 O 3 ·n H 2 O Sb(NO 3 ) 3 K[Sb(OH) 4 ] Sb 2 O 5 ·n H 2 O H[Sb(OH) 6 ](р) Bi(OH) 3, BiO(OH) Сильная кислота Слабые кислоты Сильная кислота Основный гидроксид Амфотерный гидроксид Рост основности, уменьшение кислотности

Оксиды Э2О3Э2О3 Э2О5Э2О5 N 2 O 3(г, ж) не уст P 4 O 6(т) As 4 O 6(т) Sb 2 O 3(т) Bi 2 O 3(т) N 2 O 5(г, ж, т) не уст P 4 O 10(т) As 2 O 5(т) Sb 2 O 5(т) Bi 2 O 5 Кислотные Амфотерные

Степени окисления Ст.ок. +V: P, As, Sb N(+V), Bi(+V) – сильные окислители Ст.ок. +III: P, As, Sb, Bi N(+III) – активный окислитель и восстановитель Ст.ок. 0: N

Распространение в природе 12. P – 0,09 масс.% 16. N – 0,03 масс.% 47. As – 5·10 –4 масс.% 62. Sb – 5·10 –5 масс.% 66. Bi – 1·10 –5 масс.% Азот атмосферы N 2 (самородный)

Нитратин (чилийская селитра) NaNO 3 Нитрокалит (индийская селитра) KNO 3 Нашатырь NH 4 Cl Нашатырь Нитратин Апатит 3Ca 3 (PO 4 ) 2 ·Ca(Cl,OH,F) 2 Фосфорит Ca 3 (PO 4 ) 2 Фторапатит 3Ca 3 (PO 4 ) 2 ·CaF 2 Апатит Фосфорит Фторапатит Азот, фосфор

Мышьяк, сурьма, висмут Реальгар As 4 S 4 Аурипигмент As 2 S 3 Арсенопирит FeAsS Тетраэдрит Cu l2 As 4 S 13 Антимонит (сурьмяный блеск) Sb 2 S 3 Висмутин (висмутовый блеск) Bi 2 S 3 Арсенопирит Аурипигмент Реальгар Редкие минералы Анимикит (Ag, Sb) Арсенопалладинит Pd 3 As Геверсит PtSb 2 Стибиопалладинит Pd 3 Sb Антимонит (стибин)

История открытия элементов Азот: 1772 г., Д. Резерфорд, Г.Кавендиш, гг., К.Шееле, А.Л. Лавуазье Фосфор: 1669 г., Хённиг Бранд Мышьяк: XIII в., Альберт Великий, XVI в., Парацельс, 1735 г., Г. Брандт Сурьма: 3000 лет до н.э.; XVI в., Парацельс, Василий Валентин, 1735 г., Г. Брандт Висмут: XV-XVI вв., Агрикола, Василий Валентин, 1739 г., И.Потт Фосфор. Джозеф Райт («Райт из Дерби») ( )

Азот. Шкала степеней окисления +V+V +III +II +I+I 0 –I–I –II –III +IV N 2 O 5, NO 3, HNO 3, NaNO 3, AgNO 3 NO 2, N 2 O 4 N 2 O 3, NO 2, HNO 2, NaNO 2, NF 3 NO, N 2 O 2 H2N2O2H2N2O2 N2N2 NH 2 OH, NH 3 OH + N 2 H 4, N 2 H 5 +, N 2 H 6 2+ NH 3, NH 4 +, NH 3 ·H 2 O, NH 4 Cl, Li 3 N, Cl 3 N

Свойства азота N 2 – бесцветный газ, без запаха и вкуса, т.пл. –210,0 С, т.кип. –195,8 С малорастворим в воде и орг. р-рителях энергия связи в молекуле N 2 равна 945 к Дж/моль N 2 + F 2 N 2 + 6Li = 2 Li 3 N нитрид лития (катализатор – вода) Баллоны с азотом NN