Азот и фосфор. V группа А подгруппа К элементам этой подгруппы относятся: К элементам этой подгруппы относятся: N ; P ; As ; Sb; Bi. N ; P ; As ; Sb; - презентация

1 Азот и фосфор

2 V группа А подгруппа К элементам этой подгруппы относятся: К элементам этой подгруппы относятся: N ; P ; As ; Sb; Bi. N ; P ; As ; Sb; Bi. Особенно большое значение имеют Особенно большое значение имеют азот и фосфор азот и фосфор Азот входит в состав воздуха, в состав Азот входит в состав воздуха, в состав белков, нуклеиновых кислот, в состав белков, нуклеиновых кислот, в состав многих горных пород и минералов(селитры) многих горных пород и минералов(селитры) Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, минералов апатитов и фосфоритовю Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, минералов апатитов и фосфоритовю

3 Характеристика азота и фосфора по периодической системе План характеристи- ки АзотФосфор

4 Электронные формулы азота и фосфора N ) ) 1s²2s²2p³ N ) ) 1s²2s²2p³ 2 5 Cоставьте электронно- 2 5 Cоставьте электронно- графическую формулу графическую формулу азота азота +7 N высшая степень окисления +7 N высшая степень окисления низшая степень окисления низшая степень окисления -3 -3

5 Знаете ли вы что … Впервые азот был открыт ученым Впервые азот был открыт ученым Д. Резерфордом в 1772г. Свойства исследовали К Шееле, Г. Кавендиш, Д. Резерфордом в 1772г. Свойства исследовали К Шееле, Г. Кавендиш, Дж. Пристли. Дж. Пристли. А. Лавуазье предложил термин азот, что в переводе с греческого «безжизненный» А. Лавуазье предложил термин азот, что в переводе с греческого «безжизненный»

6 Азот. Физические свойства Строение молекулы N2 Строение молекулы N2 Структурная формула N Ξ N Структурная формула N Ξ N Электронная формула : N N : Электронная формула : N N : Связь ковалентная неполярная, очень прочная, тройная 1σ(сигма) и 2π ( пи) Связь ковалентная неполярная, очень прочная, тройная 1σ(сигма) и 2π ( пи) Азот- газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, немного легче воздуха, Азот- газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, немного легче воздуха, Ткип = ºС Ткип = ºС

7 Химические свойства азота При обычных условиях малоактивен При обычных условиях малоактивен При Т=2000º реагирует с кислородом При Т=2000º реагирует с кислородом N 2 + O 2 2 NO –Q N 2 + O 2 2 NO –Q При Т=400ºС и р При Т=400ºС и р N 2 +3H 2 2 NH 3 N 2 +3H 2 2 NH 3 аммиак аммиак С некоторыми металлами С некоторыми металлами 3 Mg + N 2 Mg 3 N 2 3 Mg + N 2 Mg 3 N 2 нитрид магния нитрид магния

8 Аммиак Аммиак Соединение азота с водородом называется аммиак NH 3 Соединение азота с водородом называется аммиак NH 3 Строение молекулы Строение молекулы H – N – H H – N – H | H Ковалентная полярная связь Ковалентная полярная связь Форма молекулы тетраэдр рис.11 стр. 47 Форма молекулы тетраэдр рис.11 стр. 47

9

10 Получение в промышленности В 1913 году в Германии был создан первый завод каталитического синтеза аммиака В 1913 году в Германии был создан первый завод каталитического синтеза аммиака N2 + 3H2 2NH3 +Q N2 + 3H2 2NH3 +Q Реакция обратимая, Т=300ºС, Р = МПа, в присутствии катализатора- Реакция обратимая, Т=300ºС, Р = МПа, в присутствии катализатора- пористого железа пористого железа

11

12 Получение в лаборатории При нагревании смеси солей аммония со щелочами. При нагревании смеси солей аммония со щелочами. 2NH4Cl +Ca(OH)2=CaCl2+2NH3 +2H2O хлорид аммония аммиак хлорид аммония аммиак Физические свойства Физические свойства Бесцветный газ с характерным резким запахом, почти в 2 раза легче воздуха. Хорошо растворим в воде. В 1V H2O – 700V NH3 Бесцветный газ с характерным резким запахом, почти в 2 раза легче воздуха. Хорошо растворим в воде. В 1V H2O – 700V NH3

13 Химические свойства Активное вещество Активное вещество Взаимодействует с водой Взаимодействует с водой NH3 + H2O NH4OH гидроксид аммония NH3 + H2O NH4OH гидроксид аммония С кислотами С кислотами NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 сульфат аммония 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 сульфат аммония

14 Химические свойства Непрочное соединение при нагревании разлагается Непрочное соединение при нагревании разлагается 2NH3 N2 + 3H2 2NH3 N2 + 3H2 Горит Горит ?NH3 + ? O2 ? N2 + ?H2O ?NH3 + ? O2 ? N2 + ?H2O Окисляется в присутствии катализатора Pt Окисляется в присутствии катализатора Pt ? NH3 + ? O2 ? NO + ?H2O ? NH3 + ? O2 ? NO + ?H2O проверка стр. 49 табл. 13 проверка стр. 49 табл. 13 Восстанавливает металлы из их оксидов Восстанавливает металлы из их оксидов 2 NH3 + 3 CuO = N2 +3Cu + 3 H2O 2 NH3 + 3 CuO = N2 +3Cu + 3 H2O

15 Применение Аммиак Мин. удобрения В медицинеВ быту Взрывчатые вещества Азотная кислота

16 Соли аммония NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2 SO4 сульфат аммония 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2 SO4 сульфат аммония NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 гидросульфат аммония NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 гидросульфат аммония NH3 + HNO3 = ? Дать название NH3 + HNO3 = ? Дать название NH3 + H3PO4 = ? NH3 + H3PO4 = ? Качественная реакция на ион аммония Качественная реакция на ион аммония NH4 CL +NaOH =NaCl +NH3 +H2O запах аммиака NH4 CL +NaOH =NaCl +NH3 +H2O запах аммиака Разлагается при нагревании Разлагается при нагревании NH4NO3 = N2O +2 H2O NH4NO3 = N2O +2 H2O NH4NO2 = N2 + 2H2O NH4NO2 = N2 + 2H2O

17 Вопросы и упражнения Какие элементы составляют VА группу? Какие элементы составляют VА группу? Какого строение внешнего электронного слоя атомов азота и фосфора? Какого строение внешнего электронного слоя атомов азота и фосфора? Каковы физические свойства проявляет азот? Каковы физические свойства проявляет азот? Почему азот химически малоактивен? Почему азот химически малоактивен? Сколько по объему содержится азота в воздухе? Сколько по объему содержится азота в воздухе? Какой тип химической связи в молекуле азота? Какой тип химической связи в молекуле азота? Где азот встречается в природе? Где азот встречается в природе? Как получают азот? Как получают азот? Назовите водородное соединение азота, его физические свойства. Назовите водородное соединение азота, его физические свойства. Как получают аммиак в лаборатории и промышленности? Как получают аммиак в лаборатории и промышленности?

18 Вопросы и упражнения Какие соли образует аммиак? Какие соли образует аммиак? Какая реакция является качественной на катион аммония? Какая реакция является качественной на катион аммония? Где находят применение азот, аммиак, соли аммония? Где находят применение азот, аммиак, соли аммония?

19 Упражнения Закончите уравнения реакций Закончите уравнения реакций N2 + H2 ? N2 + H2 ? N2 + Ca ? N2 + Ca ? N2 + O2 ? N2 + O2 ? NH3 + H2O NH3 + H2O NH3 + H2SO4 NH3 + H2SO4 Ca(OH)2 + NH4Cl Ca(OH)2 + NH4Cl

20 Упражнение Решить цепочку превращения Решить цепочку превращения N2 NH3 NH4OH NH4Cl NH3 N2 NH3 NH4OH NH4Cl NH3 Решить ОВР Решить ОВР NH3 + O2 NO + H2O NH3 + O2 NO + H2O Вычислить объем аммиака( н.у.), который образуется из 25л азота и 25 л водорода? Вычислить объем аммиака( н.у.), который образуется из 25л азота и 25 л водорода? Вычислить какую массу и какой объем составляет 5 молей аммиака? Вычислить какую массу и какой объем составляет 5 молей аммиака? Вычислить относительную плотность по водороду и по воздуху аммиака? Вычислить относительную плотность по водороду и по воздуху аммиака?

21 Оксиды азота Известно несколько оксидов азота Известно несколько оксидов азота НесолеобразующиеСолеобразующие N 2 O – оксид азота I Бесцветный газ, сладковатый, раств. в Н 2 О«веселящий газ» NO - оксид азота II Бесцветный, без запаха, малорастворим N 2 O 3 оксид азота III Темно-синяя жидкость, раств. в воде. NO 2 оксид азота IV Бурый газ, ядовит N 2 O 5 оксид азота V Бесцветные

22 Азотная кислота Строение молекулы HNO3 Строение молекулы HNO3 O // // H – O – N H – O – N \\ \\ O

23

24 Получение В лаборатории В лаборатории NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3 NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3 нитрат натрия гидросульфат натрия нитрат натрия гидросульфат натрия В промышленности В промышленности 1. 4NH3 + O2 = 4NO + 6H2O +Q 2. 2NO + O2 = 2NO NO2 + H2O + O2 4 HNO3 +Q

25 Физические свойства Бесцветная дымящаяся жидкость с резким запахом. Хорошо растворима в воде. Концентрированная очень опасна. Под действием света разлагается. Хранят в темной посуде. Сильный окислитель. Огнеопасна. Бесцветная дымящаяся жидкость с резким запахом. Хорошо растворима в воде. Концентрированная очень опасна. Под действием света разлагается. Хранят в темной посуде. Сильный окислитель. Огнеопасна.

26 Химические свойства Общие с другими кислотами Общие с другими кислотами 1..Сильная кислота, диссоциирует полностью HNO3 H + NO3 ˉ HNO3 H + NO3 ˉ 2. Реагируют с основными оксидами CuO + HNO3 = ? + ? CuO + HNO3 = ? + ? 3. Реагируют с основаниями Fe( OH)3 + HNO3 = ? + ? Fe( OH)3 + HNO3 = ? + ? 4 Реагирует с солями более слабых кислот Na2CO3 + HNO3 = ? + ? + ? Na2CO3 + HNO3 = ? + ? + ?

27 Специфические свойства При нагревании и на свету разлагается При нагревании и на свету разлагается 4HNO3 2 H2O + 4NO2 + O2 4HNO3 2 H2O + 4NO2 + O2 При взаимодействии с белками образуется вещество ярко- желтого цвета. При взаимодействии с белками образуется вещество ярко- желтого цвета. По разному реагирует с металлами при этом никогда не выделяется водород Н2 По разному реагирует с металлами при этом никогда не выделяется водород Н2 Me + HNO3 = Me NO3 + H2O + газ Me + HNO3 = Me NO3 + H2O + газ

28 Взаимодействие с металлами HNO3 концетрированная На холоде не реа- гирует с Fe ; Al ; Cr С тяжелыми металлами NO2 С металлами I,II группы А N2O

29 Взаимодействие с металлами HNO3 разбавленная Металлы тяжелые NO Металлы IиIIгр.А NH3 или NH4NO3

30 Примеры Сu + HNO3 = ? + ? + ? Сu + HNO3 = ? + ? + ? конц конц Cu + HNO3 = ? + ? + ? Cu + HNO3 = ? + ? + ? разб разб

31 Применение азотной кислоты HNO3 КрасителиЛекарстваФотопленка Взрывчатые вещества Минеральные удобрения

32 Соли азотной кислоты Соли азотной кмслоты – нитраты Соли азотной кмслоты – нитраты Нитраты калия, натрия, аммония и кальция – называются селитрами. Нитраты калия, натрия, аммония и кальция – называются селитрами. NaNO3 – нитрат натрия, натриевая селитра NaNO3 – нитрат натрия, натриевая селитра NH4NO3 – нитрат аммония, аммиачная NH4NO3 – нитрат аммония, аммиачная селитра. селитра. Все нитраты растворимы в воде. Все нитраты растворимы в воде. Являются сильными окислителями. Являются сильными окислителями. При нагревании все нитраты разлагаются с выделением кислорода О 2 При нагревании все нитраты разлагаются с выделением кислорода О 2

33 Разложение нитратов МеNO3 До Mg MeNO2+O2 От Mg до Сu MeO+NO2+O2 После Cu Me+NO2+O2

34 Примеры NaNO3 = ? + ? NaNO3 = ? + ? Zn (NO3)2 = ? + ? + ? Zn (NO3)2 = ? + ? + ? Ag NO3 = ? + ? + ? Ag NO3 = ? + ? + ? Закончить уравнения и расставить коэффициенты Закончить уравнения и расставить коэффициенты

35 Вопросы и упражнения Какие оксиды азота вам известны? Какие оксиды азота вам известны? Каковы физические свойства азотной кислоты Каковы физические свойства азотной кислоты Опишите химические свойства азотной кислоты? Опишите химические свойства азотной кислоты? Какие специфические свойства азотной кислоты вам известны? Какие специфические свойства азотной кислоты вам известны? Как получают азотную кислоту в лаборатории? Как получают азотную кислоту в лаборатории? Как получают азотную кислоту в промышленности? Как получают азотную кислоту в промышленности? Где применяют азотную кислоту? Где применяют азотную кислоту? Как называют соли азотной кислоты и где их применяют? Как называют соли азотной кислоты и где их применяют?

36 Упражнения Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций CaO + HNO3 = CaO + HNO3 = NaOH + HNO3 = NaOH + HNO3 = K2CO3 + HNO3 = K2CO3 + HNO3 = Составьте уравнение реакции конц. азотной кислоты с медью. Решите ее как ОВР Составьте уравнение реакции конц. азотной кислоты с медью. Решите ее как ОВР Сu + 4 HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Сu + 4 HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

37 Упражнения Решить цепочку превращений Решить цепочку превращений N2 NO NO2 HNO3 N2 NO NO2 HNO3 KNO3 HNO3 Cu(NO3)2 NO2 KNO3 HNO3 Cu(NO3)2 NO2 Вычислить массу нитрата магния, который образовался при взаимодействии оксида магния с 120г раствора азотной кислоты с 10% концентрацией. Вычислить массу нитрата магния, который образовался при взаимодействии оксида магния с 120г раствора азотной кислоты с 10% концентрацией. Какой объем кислорода выделится при разложении при нагревании 150г нитрата натрия? Какой объем кислорода выделится при разложении при нагревании 150г нитрата натрия? Вычислить массовую долю азота в нитрате алюминия. Вычислить массовую долю азота в нитрате алюминия.