Пниктогены (элементы VА-группы)

1. ПНИКТОГЕНЫ (элементы VА -группы)

2.

3.

4.

5. Нахождение в природе

Азот
• простое вещество в атмосфере ( 78об.%);
• Природные минералы - чилийская селитра
NaNO3, калийная селитра КNO3;
• Содержание в земной коре 2,5 10-3 мас.%
• В виде аминокислот, нуклеиновых кислот в
составе
животных
и
растительных
организмов.

6. Нахождение в природе

ФОСФОР
В земной коре в виде фосфатов (0,1 мас.%)
Распространенные минералы:
Апатиты: гидроксоапатит
Фторапатит
, фосфорит

7. Нахождение в природе

• Мышьяк
, сурьма
и
висмут
встречаются в природе
в основном в виде сульфидов:
• Аурипигмета As2S3 реальгара As4S4

8. Нахождение в природе

Сурьмяный блеск
(антимонит) Sb2S3
Висмутовый блеск
(висмутит) Bi2S3

9. Получение и применение азота

10.

11.

12. НИТРИДЫ

Практическое значение имеют нитриды d-элементов типа МN (TiN,
CrN), M2N (Cr2N, Mo2N) - отличаются высокой твердостью, тугоплавки,
не разрушаются растворами кислот, устойчивы против окисления на
воздухе

13. аммиак

• Бесцветный, удушливый газ
• Tкип = -33,4С, Тпл= -77,8С;
• Донор электронной пары,
обладает высокой полярностью

14. Получение аммиака

В промышленности:
В лаборатории

15. аммиак

• Хорошо растворяется в воде (20 С в 1V H2O 700V NH3) –
образуется водородная связь между молекулами NH3 и
H2O.

16. аммиак

NH3 – восстановитель
• Горит голубоватым пламенем:
В других условиях :
(При нагревании)

17. аммиак

• Наличие свободной sp3 – гибридной электронной пары в
аммиаке обусловливает его высокие донорные свойства –
способность реагировать с кислотами:
• А также образовывать
аммиакаты:
комплексные
соединения
–

18. Случаи термического распада солей аммония

19. Случаи термического распада солей аммония

20.

21.

22.

23.

24. Соединения азота (+3)

АЗОТИСТАЯ КИСЛОТА (НNO2)
(ТАУТОМЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ)

25.

26. Соединения азота (+5)

N2O5 - Оксид азота (V)
HN3 – азотистоводородная кислота
NON (N2O) – оксонитрид азота
HNO3 (азотная кислота), нитраты

27.

28.

Получение:
1. Окисление гидразина азотистой кислотой:
N2H4 + HNO2 НN3 + 2Н2О
2.

29.

В разбавленных растворах медленно диспропорционирует:
НN3 +H2O NH2OH + 3N2
В безводном состоянии взрывается даже при сотрясении:
2НN3 H2 + 3N2
Соли (азиды) щелочных и щелочно-земельных металлов при
медленном нагревании устойчивы вплоть до плавления.
Азиды тяжелых металлов легко взрываются при ударе:
Pb(N3)2 Pb +3N2

30. NON (N2O) – оксонитрид азота (V), закись азота, «веселящий газ»

При нагревании N2O выше 700° С одновременно с реакцией разложения
протекает его диспропорционирование:

31. NON (N2O) – оксонитрид азота (V), закись азота, «веселящий газ»

• Не взаимодействует с водой, формально ангидрид
азотноватистой кислоты:
• Является окислителем (вспыхивает лучина, горит
сера), восстанавливается водородом:
• При поджигании смеси- взрыв:
• Восстановительные свойства:

32.

При растворении в воде образуется азотная
кислота: N2O5 + H2O 2HNO3

33.

АЗОТНАЯ КИСЛОТА
В лаборатории

34.

35. АЗОТНАЯ КИСЛОТА

• При взаимодействии азотной кислоты с
металлами часто образуется сложная смесь
продуктов, состав которой определяется,
главным образом, природой металла и
концентрацией кислоты.
• Чем активнее металл и чем более
разбавлена кислота, тем сильнее протекает
восстановление.

36. Азотная кислота

• Особенностью азотной кислоты является то, что азот,
входящий в состав NO3- имеет высшую степень
окисления +5 и поэтому обладает сильными
окислительными свойствами.
• Максимальное значение электродного потенциала для
нитрат-иона равно 0,96 В, поэтому азотная кислота – более
сильный окислитель, чем серная.
• Роль окислителя в реакциях взаимодействия металлов с
азотной кислотой выполняет N5+
• Следовательно, водород H2 никогда не выделяется при
взаимодействии металлов с азотной кислотой (независимо
от концентрации).

37. АЗОТНАЯ КИСЛОТА

• Процесс протекает по схеме:

38.

Концентрированным считают раствор кислоты плотностью
ρ > 1,25 кг/м3, что соответствует
концентрации > 40%.
Независимо от активности металла реакция взаимодействия с
HNO3 (конц.) Реакция протекает по схеме:
С концентрированной азотной кислотой не взаимодействуют
благородные металлы (Au, Ru, Os, Rh, Ir, Pt), а ряд металлов
(Al, Ti, Cr,Fe, Co, Ni) при низкой температуре пассивируются
концентрированной азотной кислотой. Реакция возможна при
повышении температуры.

39.

Продукт восстановления азотной кислоты в разбавленном
растворе зависит от активности металла, участвующего в
реакции:

40.

41.

42.

43.

44. «Царская водка»

«Царская водка» (ранее кислоты называли
водками) представляет собой смесь одного
объема азотной кислоты и трех-четырех
объемов
концентрированной
соляной
кислоты, обладающую очень высокой
окислительной активностью. Такая смесь
способна
растворять
некоторые
малоактивные
металлы,
не
взаимодействующие с азотной кислотой.
Среди них и «царь металлов» - золото.

45.

• Такое действие «царской водки» объясняется тем, что азотная
кислота
окисляет соляную с выделением свободного хлора и
образованием хлороксида азота (III), или хлорида нитрозила – NOCl:
Хлор в момент выделения состоит из атомов. Атомарный хлор
является сильнейшим окислителем, что и позволяет «царской
водке» воздействовать даже на самые инертные «благородные
металлы».

46.

47. NO - Оксид азота (+2)

(грозовые разряды)

48.

49. NO2 - Оксид азота (IV)

• Газ бурого цвета, токсичен. Молекула парамагнитна, имеет
угловую форму

50. Получение NO2 :

1)
взаимодействие
меди
с
концентрированной азотной кислотой:
горячей
2) Термическое разложение нитратов тяжелых
металлов:
3) при окислении NO кислородом:

51.

• NO2 – сильный окислитель, в
атмосфере горят многие вещества:
его
• NO2 (мономер, димер) хорошо растворим
в воде:
• НNO2 – неустойчива, при t:
• При пропускании смеси NO2 и воздуха :

52. Осуществите превращения

53. Спасибо за внимание!