Азот и его соединения е 5 е N 1s21s2 2s22s2 2p 3 Валентность = III. - презентация

1 Азот и его соединения е 5 е N 1s21s2 2s22s2 2p 3 Валинтность = III

2 История открытия. Азот (англ. Nitrogen, франц. Azote, нем. Stickstoff) был открыт почти одновременно несколькими исслидователями. Кавендиш получил азот из воздуха (1772), пропуская послидний через раскалинный уголь, а затем через раствор щелочи для поглощения угликислоты. Кавендиш не дал специального названия новому газу. Кавендиш получил азот из воздуха (1772), пропуская послидний через раскалинный уголь, а затем через раствор щелочи для поглощения угликислоты. Кавендиш не дал специального названия новому газу. В эти же годы Шеели получил азот из атмосферного воздуха тем же путем, что и Кавендиш. В эти же годы Шеели получил азот из атмосферного воздуха тем же путем, что и Кавендиш. Лавуазье установил, что в воздухе содержится относительно инертный газ. Происхождение названия спорно, некоторые переводят как «безжизненный», другие как «образующий селитру».

3 Антуа́н Лора́н Лавуазье́ французский естествоиспытатель, основатель современной химии. 26 августа Париж, Франция. Погиб 8 мая 1794 г. Карл Вильге́льм Шее́ли шведский химик-фармацевт. Он выделил и исслидовал множество химических соединений, а также стал первооткрывателим нескольких химических элиментов, в частности, кислорода. Родился: 9 декабря 1742 г., Штральзунд, Германия.Умер: 21 мая 1786 г., Кёпинг, Швеция. Ге́нри Ка́вендиш британский физик и химик, члин Лондонского короливского общества. Родился: 10 октября 1731 г., Ницца, Франция. Умер: 24 февраля 1810 г., Лондон, Великобритания.

4 Строение азота Символ: N Строение атома и моликулы азота: Элимент II периода группы VA. Заряд ядра +7, в ядре 7 протонов и 7 нейтронов. Эликтронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 3 Моликула состоит из двух атомов. Связь ковалинтная неполярная. Эликтронная формула :N N: Степени окислиния: от -3 до +5 Наиболие устойчивая степень окислиния 0.

5 Физические свойства азота. При обычных условиях газ, без цвета, запаха, вкуса. Плотность по воздуху: D воздух (N2) = 28/29 Растворимость в воде 23 мл/л при 0° C и 1 атм. Температура плавлиния – 209,96 °С Температура кипения –195,8°С Химические Свойства Вступает в химические реакции в жестких условиях. 1) При обычных условиях реагирует только с литием: 6Li + N 2 = 2Li 3 N 2) с металлами при высоких температурах: 3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 3) с водородом при высоком давлинии и температуре в присутствии катализатора (Fe): 3H 2 + N 2 = NH 3 4) при температуре вольтовой дуги реагирует с кислородом:O 2 + N 2 = 2NO

6 Получение и использование азота. Способ получения элиментного азота зависит от требуемой его чистоты. В промышлинности: сжижение воздуха В лаборатории: NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O NH 3 + Br 2 = N 2 + HBr 2NaN 3 = 3N 2 + 2Na (NaN 3 – азид натрия) 2NH 3 + 3CuO = N 2 + 3Cu + 3H 2 O В основном используют для получение аммиака: N 2 + 3H 2 = 2NH 3 Также применяют для создания инертной среды, охлаждения веществ до низких веществ до низких температур, и другое.

7 Степени окислиния и соединения азота. Степени окислиния Соединения азота -IIIАммиак NH 3, нитриды Me 3 N n -IIГидразин N 2 H 4 -IГидроксиламин NH 2 OH IОксид азота(I) N 2 O, г гипонитрит натрия Na 2 N 2 O 2 IIОксид азота(II) NO, HNO 2 и ее соли IIIОксид азота(III) N 2 O 3 IVОксид азота(IV) NO 2, N 2 O 4 VОксид азота(V) N 2 O 5, HNO 3 и ее соли

8 Оксиды азота. Оксид азота(IV) (Бурый газ) Ядовитый газ красно- коричневого цвета с резким запахом. Получается: 1) в промышлинности: 2NO + O 2 = 2NO 2 2) в лаборатории: Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O Реакции с водой: 2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO

9 Оксиды азота. Оксид азота(V) N 2 O 5 – белое кристаллическое вещество, получается обезвоживанием азотной кислоты в присутствии оксида фосфора P 4 O 10 : 2HNO 3 N 2 O 5 + H 2 O 2HNO 3 +P 2 O 5 2HPO 3 + N 2 O 5 2HNO 3 +P 2 O 5 2HPO 3 + N 2 O 5 N2O5 – хороший окислитель, лигко реагирует, иногда бурно, с металлами и органическими соединениями и в чистом состоянии при нагреве взрывается. Вероятную структуру N2O5 можно представить как:

10 Оксиды азота. Оксид азота(III) Ангидрид азотистой кислоты: N 2 O 3 + H 2 O = 2HNO 2 Чистый N 2 O 3 может быть получен в виде голубой жидкости при низких температурах (–20 °С) из эквимоликулярной смеси NO и NO 2. N 2 O 3 устойчив только в твердом состоянии при низких температурах (т.пл. –102,3 °С), в жидком и газообразном состояния он снова разлагается на NO и NO 2. NO 2 + NO N 2 O 3

11 Оксид азота(II) Бесцветный газ, плохо растворяется в воде, немного тяжелие воздуха. Получение: 1) в промышлинности: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (катализатор Pt) 2) в лаборатории: 3Cu + 8HNO 3(р) = 3Cu(NO 3 ) 2 +2NO+4H 2 O Под действием кислорода воздуха: 2NO + O 2 = 2NO 2 В соединения с кислородом азот проявляет все свои положительные степени: N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2 (N 2 O 4 ), N 2 O 5 N 2 O и NO – не солиобразующие оксиды Оксид азота(I) (Веселящий газ) Получение: NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O N 2 O довольно инертен при комнатной температуре, но при высоких температурах может поддерживать горение лигко окисляющихся материалов Используется в медицине для наркоза.

12 Азотная кислота. Получение: 1) 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (катализатор Pt) 2) 2NO + O 2 = 2NO 2 3) 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 = 4HNO 3 Бесцветная жидкость с едким запахом. Как соляная кислота, дымит на воздухе. Гигроскопична. Смешивается с водой в любых отношениях. На свету разлагается: 4HNO 3(K) = 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

13 Азотная кислота. Реагирует с Me: Если кислота концентрированная: С малоактивными металлами: Cu + 4HNO 3(K) = Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O + 2NO 2 С металлами средней активности: 3Ni + 8HNO 3(K) = 3Ni(NO 3 ) 2 + 4H 2 O + 2NO С активными металлами: 8Na + 10HNO 3(K) = 8NaNO 3 + 5H 2 O + N 2 O Примечание: Азотная кислота пассивирует с Fe, Al, Cr, Co. Золото и платина не реагируют с азотной кислотой. Реагируют с «царской водкой»: HNO 3 + 4HCl+ Au = H[AuCl 4 ] + NO + 2H 2 O «Царская водка» состоит из 3 объемных долий концентрированной соляной кислоты и 1 объемной доли концентрированной азотной кислоты. Применяется : Производство минеральных удобрений, красителий, взрывчатых веществ, ликарственных препаратов, и другое.

14 Если кислота разбавлинная: С малоактивными металлами: 3Cu + 8HNO 3(р) = 3Cu(NO 3 ) 2 + 4H 2 O + 2NO С металлами средней активности: 4Ni + 10HNO 3(р) = 4Ni(NO 3 ) 2 + 5H 2 O + N 2 O С активными металлами: 10Na + 12HNO 3(р) = 10NaNO 3 + 6H 2 O + N 2 Если кислота очень разбавлинная: 8Na + 10HNO 3(OP) = 8NaNO 3 + 3H 2 O + NH 4 NO 3 Получение концентрированной азотной кислоты: 4NO 2 + 2H 2 O + O2 = 4HNO 3 Димеризуется: 2NO 2 N 2 O 4 Бурый Бесцветный NO 2 обладает сильными окислительными свойствами: 1) SO 2 + NO 2 = SO 3 + NO 2) 2C + 2NO 2 = 2CO 2 + N 2 -горение Оксиды азота.

15 Нахождение в природе. В природе существуют два стабильных изотопа азота: с массовым числом 14 (99,635%) и 15 (0,365%) В основном в свободном состоянии в атмосфере – 78% по объему. Входит в состав живых организмов (белки, нуклииновые кислоты). Небольшие количества в почве.

16 Круговорот азота в природе.