Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть

Презентация на тему Общая характеристика элементов VA-группы. Азот

Содержание

2. Элементы VA-группы
3. Элементы VА-группы Общая электронная формула:[…] ns 2
4. Простые в-ва N2(г) P4(т) As (т) Sb(т)
5. Водородные соединения NH3 – уст.PH3 – неуст.AsH3
6. Водородные соединенияАномалии свойств аммиака: водородные связи NH3 ··· NH3 ··· NH3 ···
7. Гидроксиды, кислоты Э+III Э+V N P As
8. Оксиды
9. Степени окисления Ст.ок. +V: P, As, SbN(+V),
10. Распространение в природе12. P – 0,09 масс.%
11. Нитратин (чилийская селитра) NaNO3Нитрокалит (индийская селитра) KNO3 Нашатырь NH4Cl Апатит 3Ca3(PO4)2·Ca(Cl,OH,F)2 Фосфорит Ca3(PO4)2 Фторапатит 3Ca3(PO4)2·CaF2Азот, фосфор
12. Мышьяк, сурьма, висмутРеальгар As4S4Аурипигмент As2S3Арсенопирит FeAsSТетраэдрит Cul2As4S13Антимонит
13. История открытия элементовАзот: 1772 г., Д. Резерфорд,
14. Азот. Шкала степеней окисленияN2O5, NO3−, HNO3, NaNO3,
15. Свойства азотаN2 – бесцветный газ, без запаха
16. Получение и применение азота В промышленности: фракционная
17. Водородные соединения азота
18. Аммиак NH3 – бесцветный газ с резким
19. Аммиак в водном раствореВысокая растворимость в воде
20. Соли аммония Гидролиз NH4Cl= NH4+ + Cl–
21. Окислительно-восстановительные свойстваГорение 4 NH3 + 3O2 =
22. Получение аммиакаВ промышленности N2 + 3H2 ⮀
23. Синтез аммиака в промышленности
24. Гидразин N2H4 N2H4 – бесцветная, сильно дымящая
25. Протоноакцепторные свойстваN2H4 – акцептор протонов (две неподеленные
26. Окислительно-восстановительные свойства гидразинаГидразин как восстановительрН > 7:
27. Гидроксиламин NH2OHNH2OH – бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы;
28. Окислительно-восстановительные свойства гидроксиламина Гидроксиламин как восстановительрН >
29. Азидоводород HN3HN3 – бесцветная летучая жидкость, неограниченно
30. Скачать презентацию
31. Похожие презентации

Элементы VA-группы

Главная
Химия
Общая характеристика элементов VA-группы. Азот

Общая и неорганическая химия. Лекция 21Общая характеристика элементов VА-группы. Азот

Элементы VА-группы Общая электронная формула:[…] ns 2 (n–1)d 10np 3 Степени окисления:

Простые в-ва N2(г) P4(т) As (т) Sb(т) Bi (т) N2 + HNO3(конц)

Водородные соединения NH3 – уст.PH3 – неуст.AsH3 –SbH3 – (BiH3)Устойчивость убываеточень неуст.ЭН4+

Водородные соединенияАномалии свойств аммиака: водородные связи NH3 ··· NH3 ··· NH3 ···

Гидроксиды, кислоты Э+III Э+V N P As Sb Bi HNO2

Степени окисления Ст.ок. +V: P, As, SbN(+V), Bi(+V) – сильные окислители Ст.ок.

Распространение в природе12. P – 0,09 масс.% 16. N – 0,03 масс.%

Нитратин (чилийская селитра) NaNO3Нитрокалит (индийская селитра) KNO3 Нашатырь NH4Cl Апатит 3Ca3(PO4)2·Ca(Cl,OH,F)2 Фосфорит Ca3(PO4)2 Фторапатит 3Ca3(PO4)2·CaF2Азот, фосфор

Мышьяк, сурьма, висмутРеальгар As4S4Аурипигмент As2S3Арсенопирит FeAsSТетраэдрит Cul2As4S13Антимонит (сурьмяный блеск) Sb2S3Висмутин (висмутовый блеск)

История открытия элементовАзот: 1772 г., Д. Резерфорд, Г.Кавендиш, 1769-1771 гг., К.Шееле, А.Л.

Азот. Шкала степеней окисленияN2O5, NO3−, HNO3, NaNO3, AgNO3 NO2, N2O4 N2O3, NO2−,

Свойства азотаN2 – бесцветный газ, без запаха и вкуса, т.пл. –210,0 °С,

Получение и применение азота В промышленности: фракционная дистилляция сжиженного воздуха (жидкий кислород

Аммиак NH3 – бесцветный газ с резким запахом. Ядовит.АвтопротолизNH3 + NH3 ⮀

Аммиак в водном раствореВысокая растворимость в воде (в 1 л воды 700

Соли аммония Гидролиз NH4Cl= NH4+ + Cl– NH4+ + 2H2O

Окислительно-восстановительные свойстваГорение 4 NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (без кат.)4

Получение аммиакаВ промышленности N2 + 3H2 ⮀ 2NH3 + Q(300-500 °С, 300

Гидразин N2H4 N2H4 – бесцветная, сильно дымящая на воздухе жидкость.Автопротолиз:N2H4 + N2H4

Протоноакцепторные свойстваN2H4 – акцептор протонов (две неподеленные пары электронов):N2H4 + H3O+ =

Окислительно-восстановительные свойства гидразинаГидразин как восстановительрН > 7: N2H4·H2O + 4OH− −4e −

Гидроксиламин NH2OHNH2OH – бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы; т.пл.+32 °С, т.разл. ≈ 100

Окислительно-восстановительные свойства гидроксиламина Гидроксиламин как восстановительрН > 7: 2(NH2OH·H2O) + 2OH− −2e

Азидоводород HN3HN3 – бесцветная летучая жидкость, неограниченно растворимая в воде (при содержании

Окислительно-восстановительные свойства Восстановительные свойства азидоводорода в растворе обусловлены легкостью превращения его в

Слайды презентации

Слайд 2 Элементы VA-группы

Слайд 3 Элементы VА-группы
Общая электронная формула:
[…] ns 2 (n–1)d

Элементы VА-группы Общая электронная формула:[…] ns 2 (n–1)d 10np 3 Степени

10np 3
Степени окисления: –III, 0, +III, +V

Валентные возможности: N – 3, 4; P, As, Sb, Bi – 3 ÷ 6

Слайд 4 Простые в-ва N2(г) P4(т) As (т) Sb(т) Bi

Простые в-ва N2(г) P4(т) As (т) Sb(т) Bi (т) N2 +

(т)
N2 + HNO3(конц) ≠
P4
As

+ HNO3(конц)
H3PVO4
H3AsVO4

+
NO2

+ H2O

+ HNO3(разб)

+ HNO3(конц)

Sb2IIIO3 ·n H2O

Sb2VO5 ·n H2O

+ …

+ HNO3(разб, конц)

BiIII(NO3)3 + …

Слайд 5 Водородные соединения
NH3 – уст.
PH3 – неуст.
AsH3 –
SbH3

Водородные соединения NH3 – уст.PH3 – неуст.AsH3 –SbH3 – (BiH3)Устойчивость убываеточень

–
(BiH3)
Устойчивость убывает

очень неуст.

ЭН4+ + H2O ⮀ ЭН3 +

H3O+
NН4+ + H2O ⮀ NН3 + H3O+ Kк ≈ 10–10
PН4+ + H2O ⮀ PН3 + H3O+
AsН4+ + H2O → AsН3 + H3O+

Слайд 6 Водородные соединения
Аномалии свойств аммиака: водородные связи
NH3 ···

NH3 ··· NH3 ···

Слайд 7 Гидроксиды, кислоты
Э+III Э+V
N
P
As

Sb

Гидроксиды, кислоты Э+III Э+V N P As Sb Bi HNO2 HNO3H2(PHO3)

Bi
HNO2 HNO3
H2(PHO3) H3PO4, (HPO3)x
H3AsO3

H3AsO4

Sb2O3 ·n H2O

Sb(NO3)3 K[Sb(OH)4]

Sb2O5 ·n H2O

H[Sb(OH)6](р)

Bi(OH)3, BiO(OH)

Сильная кислота

Амфотерный гидроксид

Слайд 8 Оксиды

Слайд 9 Степени окисления
Ст.ок. +V: P, As, Sb
N(+V),

Степени окисления Ст.ок. +V: P, As, SbN(+V), Bi(+V) – сильные окислители

Bi(+V) – сильные окислители
Ст.ок. +III: P, As, Sb,

Bi
N(+III) – активный окислитель и восстановитель
Ст.ок. 0: N

Слайд 10 Распространение в природе
12. P – 0,09 масс.%
16.

Распространение в природе12. P – 0,09 масс.% 16. N – 0,03

N – 0,03 масс.%
47. As – 5·10–4

масс.%
62. Sb – 5·10–5 масс.%
66. Bi – 1·10–5 масс.%

Азот атмосферы N2 (самородный)

Слайд 11 Нитратин (чилийская селитра) NaNO3
Нитрокалит (индийская селитра) KNO3
Нашатырь

NH4Cl
Апатит 3Ca3(PO4)2·Ca(Cl,OH,F)2
Фосфорит Ca3(PO4)2
Фторапатит 3Ca3(PO4)2·CaF2

Азот, фосфор

Слайд 12 Мышьяк, сурьма, висмут
Реальгар As4S4
Аурипигмент As2S3
Арсенопирит FeAsS
Тетраэдрит Cul2As4S13
Антимонит (сурьмяный

блеск) Sb2S3
Висмутин (висмутовый блеск) Bi2S3
Редкие минералы
Анимикит (Ag, Sb)

Арсенопалладинит Pd3As
Геверсит PtSb2
Стибиопалладинит Pd3Sb

Слайд 13 История открытия элементов
Азот: 1772 г., Д. Резерфорд, Г.Кавендиш,

История открытия элементовАзот: 1772 г., Д. Резерфорд, Г.Кавендиш, 1769-1771 гг., К.Шееле,

1769-1771 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

Слайд 14 Азот. Шкала степеней окисления
N2O5, NO3−, HNO3, NaNO3, AgNO3

Азот. Шкала степеней окисленияN2O5, NO3−, HNO3, NaNO3, AgNO3 NO2, N2O4 N2O3,

NO2, N2O4
N2O3, NO2−, HNO2, NaNO2, NF3
NO, N2O2

H2N2O2

NH2OH, NH3OH+

N2H4, N2H5+, N2H62+

NH3, NH4+, NH3·H2O, NH4Cl, Li3N, Cl3N

Слайд 15 Свойства азота
N2 – бесцветный газ, без запаха и

Свойства азотаN2 – бесцветный газ, без запаха и вкуса, т.пл. –210,0

вкуса, т.пл. –210,0 °С, т.кип. –195,8 °С
малорастворим в

воде и орг. р-рителях
энергия связи в молекуле N2 равна 945 кДж/моль, длина связи 110 пм.

N2 + F2 ≠
N2 + 6Li = 2 Li3N нитрид лития (катализатор – вода)

Слайд 16 Получение и применение азота
В промышленности:
фракционная дистилляция

Получение и применение азота В промышленности: фракционная дистилляция сжиженного воздуха (жидкий

сжиженного воздуха (жидкий кислород остается в жидкой фазе).
В

лаборатории:
термич. разл. NH4NO2 (расплав, конц. водн. р-р):
NH4NO2 = N2 + 2H2O; NH4+ + NO2− = N2 + 2H2O
окисление аммиака (без катализатора):
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Применение
Синтез аммиака (… азотная к-та, нитраты и т.д.)
Создание инертной атмосферы (металлургия и др.)

Слайд 17 Водородные соединения азота

Слайд 18 Аммиак
NH3 – бесцветный газ с резким запахом.

Ядовит.
Автопротолиз
NH3 + NH3 ⮀ NH2– + NH4+; Ks ≈

10–33 (–50 °С)
NH3 – активный акцептор протонов.

sp 3 –гибридизация

μ = 2,46 Д

Слайд 19 Аммиак в водном растворе
Высокая растворимость в воде (в

Аммиак в водном раствореВысокая растворимость в воде (в 1 л воды

1 л воды 700 л NH3)
Гидратация и протолиз:
NH3

+ H2O = NH3·H2O
NH3 · H2O + H2O ⮀ NH4+ + OH− + H2O; pH > 7
Kо = 1,75 · 10–5

Получение аммиака. «Фонтан» (видео)

Слайд 20 Соли аммония
Гидролиз
NH4Cl= NH4+ + Cl–

NH4+ + 2H2O ⮀ NH3·H2O + H3O+;
pH

< 7
KK = 5,59 · 10–10
Термическое разложение
NH4HCO3 = NH3↑ + H2O↑ + CO2↑
NH4NO3 = N2O↑ + 2H2O↑
NH4NO2 = N2↑ + 2H2O↑

Слайд 21 Окислительно-восстановительные свойства
Горение
4 NH3 + 3O2 = 2N2

Окислительно-восстановительные свойстваГорение 4 NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (без

+ 6H2O (без кат.)
4 NH3 + 5O2 = 4NO

+ 6H2O (кат. Pt, Cr2O3)
В водном растворе
pH > 7: 2 NH3·H2O + 6OH− −6e− = N2 + 8H2O; ϕ° = –0,74В
pH < 7: 2NH4+ −6e− = N2 + 8H+; ϕ° = +0,27В
8 NH3·H2O −6e− = N2 + 8H2O + 6NH4+; ϕ° = +0,23В
Примеры:
8 NH3·H2O + 3Br2 = N2↑ + 8H2O + 6 NH4Br
2 NH3·H2O + 2KMnO4 = N2↑ + 2MnO2↓ + 4H2O + 2KOH

Слайд 22 Получение аммиака
В промышленности
N2 + 3H2 ⮀ 2NH3

Получение аммиакаВ промышленности N2 + 3H2 ⮀ 2NH3 + Q(300-500 °С,

+ Q
(300-500 °С, 300 атм, катализатор: Fe, Pt)

В лаборатории

(при нагревании)
NH4Cl + NaOH =
= NaCl + H2O + NH3↑
NH3·H2O = H2O + NH3↑

Слайд 23 Синтез аммиака в промышленности

Слайд 24 Гидразин N2H4
N2H4 – бесцветная, сильно дымящая на

Гидразин N2H4 N2H4 – бесцветная, сильно дымящая на воздухе жидкость.Автопротолиз:N2H4 +

воздухе жидкость.
Автопротолиз:
N2H4 + N2H4 ⮀ N2H3– + N2H5+;

Ks ≈ 10–25
N2H4 неограниченно растворим в воде, образует гидрат гидразина N2H4·H2O (т.пл. –52 °С, т.кип. +118 °С)
Протолиз в водном растворе:
N2H4 + H2O ⮀ N2H5+ + OH− ;
pH > 7; Kо = 1,70 · 10–6

μ = 1,85 Д

sp 3, sp 3 –гибридизация

Слайд 25 Протоноакцепторные свойства
N2H4 – акцептор протонов (две неподеленные пары

электронов):
N2H4 + H3O+ = N2H5+ + H2O
катион гидразиния(1+)
N2H4

+ 2H3O+ = N2H62+ + 2H2O
катион гидразиния(2+)
Соли: [N2H5]Cl, [N2H5]2SO4, [N2H6]SO4 (получ. в изб.к-ты)

Слайд 26 Окислительно-восстановительные свойства гидразина
Гидразин как восстановитель
рН > 7: N2H4·H2O

+ 4OH− −4e − = N2 + 5H2O;

ϕ° = –1,12В
рН < 7: N2H5+ −4e − = N2 + 5H+; ϕ° = –0,23 В
Гидразин как окислитель
рН > 7: N2H4·H2O + 3H2O + 2e − = 2 NH3·H2O + 2OH−; ϕ° = +0,03 В
рН < 7: N2H5+ + 3H+ + 2e − = 2NH4+; ϕ° = +1,27 В
Восстановительные свойства гидразина ярче выражены в щелочной среде, а окислительные – в кислотной.
Пример: N2H4 + 2I2 = N2 + 4 HI (pH < 7)
Получение: 2NH3 + NaClO = N2H4 + NaCl + H2O

Слайд 27 Гидроксиламин NH2OH
NH2OH – бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы; т.пл.+32

Гидроксиламин NH2OHNH2OH – бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы; т.пл.+32 °С, т.разл. ≈

°С, т.разл. ≈ 100 °С.
Хорошо растворим в воде, образует

NH2OH · H2O.
Протолиз в водном р-ре:
NH2OH + H2O ⮀ NH3OH+ + OH−
pH > 7; Kо = 1,07 · 10–8
Катион гидроксиламиния NH3OH+ образует соли типа (NH3OH)Cl, (NH3OH)2SO4 …

sp 3,sp 3 –гибридизация

Слайд 28 Окислительно-восстановительные свойства гидроксиламина
Гидроксиламин как восстановитель
рН > 7:

Окислительно-восстановительные свойства гидроксиламина Гидроксиламин как восстановительрН > 7: 2(NH2OH·H2O) + 2OH−

2(NH2OH·H2O) + 2OH− −2e − = N2 + 6H2O;

ϕ° = –3,04 В
рН < 7: 2NH3OH+ −2e − = N2 + 4H+ + 2H2O; ϕ°= –1,87 В
Гидроксиламин как окислитель
рН > 7: (NH2OH·H2O) + H2O +2e − = NH3·H2O + 2OH−; ϕ° = +0,52 В
рН < 7: NH3OH+ + 2H+ + 2e − = NH4+ + H2O; ϕ° = +1,35 В
Получение: пропускание смеси NO и H2 через суспензию катализатора (Pt) в разб. HCl

Слайд 29 Азидоводород HN3
HN3 – бесцветная летучая жидкость, неограниченно растворимая

Азидоводород HN3HN3 – бесцветная летучая жидкость, неограниченно растворимая в воде (при

в воде (при содержании в растворе свыше 3% масс.

– взрывоопасен).
Протолиз в водн. р-ре:
HN3 + H2O ⮀ N3− + H3O+
рН < 7; KK = 1,90 · 10–5
Азид-анион N3− имеет линейную форму.
Соли MN3 подвергаются гидролизу (рН > 7).
Соли MN3 (M = Ag, Cu…) взрывоопасны (разл. на металл и N2).

⮃

тип гибридизации sp 2, sp

σ,π

σ,π,π

тип гибридизации sp, sp

Таутомерия

μ = 0,85 Д