Характеристика елементів підгрупи азоту

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

МОБУСОШ № 2
Реферат з хімії на тему:
"Характеристика елементів підгрупи азоту"
Підготував: Насертдінов К.
Перевірив (а):
Агідель-2008

Зміст
1. Характеристика елементів підгрупи азоту
2. Будова і характеристика атомів
2.1 Азот
2.1.1 Властивості азоту
2.1.2 Застосування азоту
2.2 Аміак
2.2.1 Властивості аміаку
2.2.2 Застосування аміаку
2.2.3 Оксиди азоту
2.3 Азотна кислота
2.3.1 Властивості азотної кислоти
2.3.2 Солі азотної кислоти та їх властивості
2.3.3 Застосування азотної кислоти та її солей
2.4 Фосфор
2.4.1 З'єднання фосфору
2.4.2 Застосування фосфору та його сполук
2.5 Мінеральні добрива
Література

1. Характеристика елементів підгрупи азоту

Азот - найважливіша складова частина атмосфери (78% її обсягу). У природі зустрічається в білках, у покладах нітрату натрію. Природний азот складається з двох ізотопів: 14 N (99,635% маси) і 15 N (0,365% маси).
Фосфор входить до складу всіх живих організмів. У природі зустрічається у вигляді мінералів. Фосфор широко застосовується в медицині, сільському господарстві, авіації, при видобутку дорогоцінних металів.
Миш'як, сурма і вісмут поширені досить широко, в основному у вигляді сульфідних руд. Миш'як - один з елементів життя, що сприяє росту волосся. Сполуки миш'яку отруйні, але в малих дозах можуть надавати лікувальну властивості. Миш'як застосовується в медицині та ветеринарії.

2. Будова і характеристика атомів

Елементи підгрупи на зовнішньому електрослое мають п'ять електронів. Вони можуть віддавати їх, і можуть притягувати до себе ще три електрони від інших атомів. Тому ступінь окислення у них від - 3 до +5. Їх летючі водневі і вищі кисневі сполуки мають кислотний характер і позначаються загальними формулами: RH 3 та R 2 O 5.
У елементів підгрупи неметалічні властивості, а разом з тим і здатність до притяганню електронів менше, ніж у елементів підгруп галогенів і кисню.
У підгрупі азоту в періодичній системі при переході елементів зверху вниз металеві властивості збільшуються.

Азот і фосфор - неметали, у миш'яку і сурми спостерігаються властивості металів, вісмут - метал.


Назва речовини
Молекулярна формула
Будова
Фізичні властивості
Пліт ність, г / см 3
Темпера туру, о С
Азот
N 2
Молекулярне
Газ без кольору, запаху, смаку, розчинний у воді
0,81 (ж)
ПЛВ
кіп
-210
-195,8
Фосфор білий
P 4
Тетраедрично молекула. Молекулярна кристалічна решітка.
Тверде м'яке речовина, без кольору, малорастворимо у воді, розчинні у сіро вуглеці
1,82
44 (під
водою)
257
Миш'як сірий
As 4
Те ж.
Крихке кристалічна речовина з метал. блиском на свіжому зламі. Розчиняється у воді. Дуже слабкий провідник електрики
5,72
Сублімує ся, переходить з твердого стану в газоподібний (пар) при 615 о С
Сурма
Sb 4
-
Сріблясто-біла кристалічна речовина, крихке, поганий провідник тепла і електрики
6,68
630,5
1634
Вісмут
Bi n
Молекулярний кристал, в якому кожен атом пов'язаний з трьома сусідніми.
Рожево-біле, крихке кристалічна речовина, що нагадує зовні метал, електропровідність незначна
9,8
271,3
1550

Таблиця властивостей простих речовин елементів підгрупи азоту.

2.1 Азот

Азот є початковим і найважливішим елементом підгрупи. Азот - типовий неметалічний елемент. На відміну від інших елементів підгрупи, азот не має можливості збільшення валентності. Електронна структура представлена ​​сімома електронами, розташованими на двох енергетичних рівнях. Електронна формула: 1s 2 2s 2 2p 3. Ступені окислення азоту: - 3, +5, -2, -1, +1, +2, +3, +4. Атом азоту має високу хімічну активність, він приєднує електрони активніше атомів сірки та фосфору.

2.1.1 Властивості азоту

Азот при нормальних умовах - молекулярне, газоподібне, малоактивний речовина, молекула складається з двох атомів; безбарвний газ, не має запаху, мало розчинний у воді, трохи легший за повітря, не реагує з киснем, при - 196 о С стискається, при - 210 про С перетворюється на снігоподібну масу.
Азот хімічно малоактивний. Він не підтримує ні дихання, ні горіння. При кімнатній температурі реагує тільки з літієм, утворюючи Li 3 N. Для розриву молекули азоту слід затратити 942 кДж / моль енергії. Реакції, в які вступає азот, є окислювально-відновними, де азот проявляє властивості як окислювача, так і відновника.
При підвищеній температурі азот сполучається з багатьма металами, при кімнатній - тільки з літієм. З неметалами азот взаємодіє при ще більшій температурі. Завдяки цьому, можливе життя на нашій планеті, тому що якщо б азот вступав би в реакцію при невеликих температурах, то він зреагував з киснем, разом з яким входить до складу повітря, і живі істоти не змогли б дихати цією сумішшю газів.

2.1.2 Застосування азоту

Азот в промисловості отримують з повітря, використовуючи різницю температур кипіння азоту і кисню.
Азот застосовують в хімічній промисловості для отримання аміаку, сечовини та ін.; В електротехніці при створенні електроламп, перекачуванню горючих рідин, сушінні вибухових речовин та ін.

2.2 Аміак

Аміак - одне з найважливіших водневих з'єднань азоту. Він має величезне практичне значення. Життя на Землі багато в чому зобов'язана деяким бактеріям, які можуть переробляти азот повітря в аміак.

2.2.1 Властивості аміаку

Молекула аміаку утворюється за рахунок спаровування трьох p-електронів атома азоту з трьома s-електронами атомів водню. Ступінь окислювання: - 3. Молекула аміаку сильно полярна.
Аміак - безбарвний газ з різким запахом, майже в два рази легший за повітря. При охолодженні до - 33 о С він стискається. Аміак добре розчиняється у воді.
Аміак - хімічно активне з'єднання, яке набирає реакцію з багатьма речовинами. Найчастіше це реакції окислення і з'єднання. В окисно-відновних реакціях аміак виступає тільки як відновника. Аміак горить у кисні, активно сполучається з водою і кислотами.

2.2.2 Застосування аміаку

Аміак використовують для виробництва азотної кислоти і азотовмісних мінеральних добрив, солей, соди. У рідкому вигляді його застосовують у холодильній справі. Аміак застосовують у медицині для створення нашатирного спирту; в побуті в складі пятновиводящих засобів, а також в хімічних лабораторіях. Солі амонію застосовують для виробництва вибухових речовин, добрив, електробатарей, для обробки і зварювання металів.

2.2.3 Оксиди азоту

Для азоту відомі оксиди, що відповідають всім його позитивним ступенів окислення (+1, +2, +3, +4, +5): N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2, N 2 O 4, N 2 O 5. За звичайних умов азот з киснем не взаємодіє, тільки при пропущенні через їх суміш електричного розряду.
NO 2
Оксид азоту (IV) - діоксид азоту
Солеобразующіе
Бурий газ із специфічним запахом, розчинний у воді, легко дімерізуется
Виявляє властивості кислотних оксидів, термічно нестійкий, отруйний
N 2 O 5
Оксид азоту (V) - азотний ангідрид
Біле кристал-
вої речовина. t пл = 32,3 о С, раст-ворімо у воді.
Виявляє властивості кислотних оксидів, термічно нестійкий, отруйний
Таблиця властивостей оксидів азоту.

2.3 Азотна кислота

2.3.1 Властивості азотної кислоти

Молекула азотної кислоти HNO 3 складається з трьох елементів, з'єднаних між собою ковалентними зв'язками. Це молекулярне речовину, що містить гранично окислений атом азоту. Однак валентність азоту в кислоті дорівнює чотирьом замість звичайної ступеня окислення азоту.
Чиста азотна кислота - безбарвна рідина, паруюча на повітрі, з їдким запахом. Концентрована азотна кислота пофарбована в жовтий колір. Щільність азотної кислоти дорівнює 1,51 г / см 3, температура кипіння 86 про С, а при температурі - 41,6 о С вона твердне у вигляді прозорої кристалічної маси. Кислота розчиняється у воді і водному розчині є електролітом.
Розбавлена ​​азотна кислота виявляє властивості, спільні для всіх кислот. Вона є сильним окислювачем. При кімнатній температурі кислота розкладається на оксид азоту (IV), кисень і воду, тому її бережуть у темних бутлях в прохолоді. Вона реагує з металами (крім золота та платини), як з активними, так і з малоактивними.
Більшість неметалів окислюються азотною кислотою. Азотна кислота, особливо концентрована, окисляє органічні речовини. Тваринні і рослинні тканини швидко руйнуються при попаданні на них азотної кислоти.

2.3.2 Солі азотної кислоти та їх властивості

Солі азотної кислоти, нітрати, утворюються при взаємодії кислоти з металами, оксидами металів, основами, аміаком, а також з деякими солями.
Нітрати - тверді кристалічні речовини, добре розчиняються у воді, сильні електроліти. При нагріванні розкладаються з виділенням кисню. Має ряд специфічних властивостей як окислювача. Залежно від характеру металу, реакція розкладу протікає по-різному.
Якісну реакцію на нітрат-іон (розчини азотної кислоти і її солі) проводять так: в пробірку з досліджуваним речовиною додають мідні стружки, доливають концентрат сірчаної кислоти і нагрівають. Виділення бурого газу свідчить про наявність нітрат-іона.
Якісна реакція на тверді нітрати: щіпку солі кидають у вогонь пальника, і якщо сіль є нітратом, то відбудеться яскравий спалах внаслідок розкладу солі з виділенням кисню.

2.3.3 Застосування азотної кислоти та її солей

Азотна кислота є одним з великотоннажних та важливих продуктів хімічної промисловості. Її широко застосовують для виробництва добрив, бездимного пороху, вибухових речовин, ліків, барвників, пластмас. Її солі застосовують у піротехніці; для виробництва добрив, взриввеществ, деяких оксидів металів.

2.4 Фосфор

Фосфор належить до елементів-неметалів. За кількістю електронів і по електронній конфігурації (3s 2 3p 3) атом фосфору є аналогом азоту. Але в порівнянні з атомом азоту атом фосфору має більший радіус, меншу енергію іонізації і ОЕО, тому у фосфору неметалічні властивості виявляються слабкіше. Ступені окислення: - 3, +3, +5.
У фосфору у вільному стані утворюються алотропні модифікації: білий, червоний і чорний фосфор. Алотропні видозміни взаємопов'язані і можуть переходити один в одного. Фосфор у реакціях може бути як відновником, так і окислювачем. У реакціях з активними металами фосфор набуває ступінь окислення - 3.

Продуктами реакції є фосфіди (неміцні сполучення, легко розкладаються водою з утворенням PH 3.
Алотропні форми
Позначення складу
Тип кристалічної решітки
Характеристики найважливіших властивостей
Білий фосфор
P 4
Молекулярна решітка
Кристалічна речовина білого кольору з жовтуватим відтінком і часниковим запахом; t пл = 44 o C, t кип = 280 о С, t займання = 40 о С (в подрібненому вигляді). Добре розчинний у сірковуглеці. Світиться в темряві. Отруйний!
Червоний фосфор
P &
Атомна решітка
Червоно-бурий порошок, без запаху, у воді і сірковуглеці не розчиняється; t займання = 260 о С, t пл. Не має, оскільки до плавлення переходить в пари білого фосфору. Не світиться. Не отруйний, нелетких.
Чорний фосфор
P &
Атомна решітка
Речовина, схожа на графіт. Чорне, жирна на дотик, важче білого і червоного фосфору; t займання> 490 о С. Розчиняється у воді і сіро вуглеці. Напівпровідник. Не світиться. Не отруйний, нелетких
Таблиця аллотропних форм фосфору.

2.4.1 З'єднання фосфору

Сполуки фосфору з воднем представляє собою газоподібний водень фосфористий, або фосфін PH 3 (безбарвний отруйний газ із часниковим запахом, запалюється на повітрі).
У фосфору кілька оксидів: оксид фосфору (III) P 2 O 3 (біла кристалічна речовина, утворюється при повільному окисленні фосфору в умовах нестачі кисню, отруйний) та оксид фосфору (V) P 2 O 5 (утворюється з P 2 O 3 при його нагріванні, розчинний у воді з утворенням фосфористої кислоти середньої сили) найбільш важливі. Найбільш характерний властивістю другого є гігроскопічність (поглинання парів води з повітря), при цьому він розпливається аморфну ​​масу HPO 3. При кип'ятінні P 2 O 5 утворюється фосфорна кислота H 3 PO 4 (біла кристалічна речовина, розпливається на повітрі, t пл = 42,35 о С, не отруйна, розчинна у воді, електроліт, отримують, окислюючи 32%-ую азотну кислоту) . Фосфати майже всіх металів (крім лужних) нерозчинні у воді. Дигідрофосфат добре розчиняються у воді.

2.4.2 Застосування фосфору та його сполук

Велика кількість фосфору йде на виробництво сірників, білий фосфор широко використовується при створенні запальних снарядів, димових шашок, снарядів і бомб, солі фосфорної кислоти застосовуються в сільському господарстві як фосфорні добрива.

2.5 Мінеральні добрива

Вид і назва
Хім. склад
Стан і зовнішній вигляд
Поживний елемент та його зміст,%
Азотні добрива
Азот
Нітрат натрію (чилійська селітра)
NaNo 3
Біло-сіре кристалічна речовина, гігроскопічна, розчинний у H 2 O
15-16
Нітрат амонію
NH 4 NO 3
Біла кристалічна, дуже гігроскопічна речовина
До 35
Сульфат амонію
(NH 4) 2 SO 4
Біло-сірий кристалічний порошок, слабко гігроскопічний
20,5-21,2
Карбамід (сечовина)
(NH 2) 2 CO
Біле мелкокристаллическое гігроскопічне речовина
46
Рідкий концентрований аміак
NH 3
Рідина з різким запахом, добре розчинна у воді
До 41
Аміачна вода
NH 3 + H 2 O
Розчин аміаку у воді
30-40
Аміакати
NH 4 NO 3 + NH 3 + H 2 O
Водний розчин аміачної селітри та аміаку
37-40
Фосфорні добрива
P 2 O 5
Суперфосфат
Ca (H 2 PO 4) 2 х
х CaSO 4
Сіре порошкоподібною речовиною, розчинно у воді з баластом CaSO 4
14-21
Подвійний суперфосфат
Ca (H 2 PO 4) 2
Схожий з прості суперфосфатом, але без баласту.
42-54
Преципітат
CaHPO 4 x
x 2H 2 O
Біло-сіре порошкоподібною речовиною, добре розчинне у воді
31-48
Калійні добрива
K 2 O
Хлорид калію
KCl
Біле мелкокристаллическое речовина, добре розчинна у воді
52-60
Сульфат калію
K 2 SO 4
Біла кристалічна речовина негігроскопічні
54
Комплексні добрива
Нітрат калію
KNO 3
Біла кристалічна добре розчинне у воді речовина
Подвійне добриво K і N
Амофос
NH 4 H 2 PO 4
Те ж
N-11-12%,
P 2 O 5 -46-50%
Діамофос
(NH 4) 2 HPO 4
""
N-21%, P 2 O 5 -53%
Аммофоскі
(NH 4) 2 HPO 4 + NH 4 H 2 PO 4
""
Потрійне добриво (N, P, K)
Нітрофоска
NH 4 H 2 PO 4 +
NH 4 NO 3 + KCl
""
Те ж

Література

1. Кузнєцова Н. Є., Титова І. М., Гара М. М., Жегін А. Ю. Хімія: Підручник для учнів 9 класу загальноосвітніх установ. 2-е вид., З виправлю. - М.: Вентана-Граф, 2006. - 320 с.: Іл.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
76.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Періодична система елементів Періоди групи підгрупи Періодичний закон і його обгрунтування
Біогеохімічні цикли структура загальна характеристика цикли вуглецю азоту кисню сірки
Характеристика елементів оподаткування
Характеристика елементів водного податку
Планіметрична характеристика судинних елементів плаценти мешканок сурьмяного біогеохімічного
Сполуки азоту
Кругообіг азоту в природі
Розробка програмного модуля який знаходить суму кутових елементів матриці і суму елементів
Реактор розкладання оксидів азоту
© Усі права захищені
написати до нас