Азот и его соединения

Содержание

Слайд 2

Строение молекулы азота КНС Тройная связь: σ+2π Е связи = 1000

Строение молекулы азота

КНС
Тройная связь:
σ+2π
Е связи = 1000 кДж/моль
Sp – гибридизация
Линейная геометрия


<=1800
«Безжизненный»
Слайд 3

Химические свойства азота Азот – окислитель с металлами и водородом: N2

Химические свойства азота

Азот – окислитель с металлами и водородом:
N2 + 6

Li → 2 Li3N – нитрид лития
N2 + 3Н2 → 2NH3 – аммиак
Азот – восстановитель с кислородом:
N2 + О2 → 2NO – монооксид азота
Слайд 4

Способы получения азота В промышленности – испарение сжиженного воздуха (первым улетучивается

Способы получения азота

В промышленности – испарение сжиженного воздуха
(первым улетучивается азот)
В лаборатории

– нагревание нитрита аммония:
NH4NO2 -t→ N2 + 2H2O
Слайд 5

Аммиак: физические свойства NH3 – бесцветный газ с резким запахом, легче

Аммиак: физические свойства

NH3 – бесцветный газ с резким запахом, легче воздуха
Dвозд.(NH3)

=17/29
Хорошо растворим в воде:
800 V NH3 - 1 V H2O
ПДК 0,2мг/м3
Сосудорасширяющее действие
При превышении ПДК – токсический отёк лёгких
Слайд 6

Способы получения аммиака В промышленности – процесс Габера N2 + 3H2

Способы получения аммиака

В промышленности – процесс Габера
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
5000,

350 атм,
kT – Fe
Удаление продукта из сферы реакции

В лаборатории –
1) (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
2) Ca3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3↑
3) NH4Cl →NH3 + HCl
4) 4Ca + 9HNO3 (разб) → NH3 ↑ + 4Сa(NO3)2 + 3H2O

Фриц Габер
немецкий химик

Слайд 7

Строение молекулы аммиака КПС Sp3 – гибридизация атома азота Тригонально-пирамидальная структура

Строение молекулы аммиака

КПС
Sp3 – гибридизация атома азота
Тригонально-пирамидальная структура молекулы
Неподелённая пара е-

у атома азота
Донорные свойства
Слайд 8

Химические свойства аммиака Восстановительные: Горение: 2NH3 + 3O2 → N2 +

Химические свойства аммиака

Восстановительные:
Горение:
2NH3 + 3O2 → N2 + 3H2O
Каталитическое окисление:
4NH3 +

5O2 → 4NО + 6H2O (kt – Pt)
Восстанавливает металлы из оксидов:
2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O+3Cu
Реагирует с окислителями:
2NH3 + 3Br2→ N2 +6HBr

Основные:
NH3 + HOH ↔NH4OH –гидроксид аммония – нашатырный спирт
NH3 + HCl↔NH4Cl
Кислотные (жидкий аммиак):
2NH3 + 2Na↔2NaNH2 + H2 – амид натрия
Комплексообразование:
Cu(OH)2 +4 NH3→
Cu(NH3)4 (OH)2 – гидроксид тетраамминомеди (ΙΙ)

Слайд 9

Применение аммиака Аммиачная селитра Краски для волос Производство азотной кислоты Средства для чистки стёкол

Применение аммиака

Аммиачная селитра

Краски
для волос

Производство
азотной кислоты

Средства
для чистки стёкол

Слайд 10

Оксид азота (Ι) «веселящий газ» Получение: NH4NO3 → N2O + 2H2O

Оксид азота (Ι) «веселящий газ»

Получение:
NH4NO3 → N2O + 2H2O (до 1400)
Свойства:
Термически неустойчив:
2N2O

→2N2 + О2
Тлеющая лучинка вспыхивает, как в кислороде
Слабый окислитель:
N2O + Н2 → N2 + Н2О
Безразличный оксид
Слайд 11

Оксид азота (ΙΙ) Получение: 4NH3 + 5O2 → 4NО + 6H2O

Оксид азота (ΙΙ)

Получение:
4NH3 + 5O2 → 4NО + 6H2O (kt –

Pt)
Бесцветный газ, на воздухе «буреет» вследствие окисления:
2NО + О2 → 2N О2
Безразличный
(несолеобразующий)
оксид
Слайд 12

Оксид азота (ΙΙΙ) Получение: 2HNO2 + P2O5 → N2O3 +2HPO3 Кислотный

Оксид азота (ΙΙΙ)

Получение: 2HNO2 + P2O5 → N2O3 +2HPO3
Кислотный оксид: N2O3

+ 2КОН → 2КNO2 + Н2О
N2O3 + Н2О → 2HNO2 – азотистая кислота
N2O3 + К2О → 2КNO2 - нитрит калия
Слайд 13

Оксид азота (ΙV) Бурый газ с удушливым запахом, Ядовит, тяжелее воздуха,

Оксид азота (ΙV)

Бурый газ с удушливым запахом,
Ядовит, тяжелее воздуха, хорошо растворим

в воде
Сильный окислитель:
NO2 + C → NO + CO
Окисляется очень сильными окислителями:
2 NO2 +O3 → N2O5 + O2
Кислотный оксид, но соответствующей кислоты не имеет:
2 NO2 + 2 Н2О → HNO2 + HNO3
2 NO2 + 2 КОН → КNO2 + КNO3
+ Н2О
4 NO2 + 4 КОН +О2 → 4 КNO3 + 2Н2О
Слайд 14

Оксид азота (V) Получение: 2HNO3 + P2O5 → N2O5 +2HPO3 Голубоватые

Оксид азота (V)

Получение: 2HNO3 + P2O5 → N2O5 +2HPO3
Голубоватые кристаллы
Кислотный оксид:

N2O5 + 2КОН → 2КNO3+ Н2О
N2O5 + Н2О → 2HNO3 – азотная кислота
N2O5 + К2О → 2КNO3 - нитрат калия
Слайд 15

Азотная кислота Степень окисления азота +5 Валентность азота ΙV Сильный окислитель:

Азотная кислота

Степень окисления азота +5
Валентность азота ΙV
Сильный окислитель:
с металлами Н2
не выделяет
никогда

!
Слайд 16

Общекислотные свойства азотной кислоты HNO3 ↔ H+ + NO3- 2HNO3 +

Общекислотные свойства азотной кислоты

HNO3 ↔ H+ + NO3-
2HNO3 + CuO →Cu(NO3)2 +

H2O
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Na2CO3 + 2HCl →
2NaCl + CO2↑ + H2O
Слайд 17

Окислительные свойства азотной кислоты Концентрированной w > 50% Cu + 4HNO3→Cu(NO3)2+

Окислительные свойства азотной кислоты

Концентрированной
w > 50%
Cu + 4HNO3→Cu(NO3)2+
2NO2↑ + 2H2O
8Na + 10HNO3

→ 8NaNO3 + N2O↑ + 5H2O
Пассивирует:
Fe, Cr, Al, Au, Pt, Ir, Ta
С + 4HNO3 → СO2 + 2NO2↑ + 2H2O
Слайд 18

Окислительные свойства азотной кислоты РАЗБАВЛЕННОЙ 3Cu + 8HNO3→3Cu(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O

Окислительные свойства азотной кислоты

РАЗБАВЛЕННОЙ
3Cu + 8HNO3→3Cu(NO3)2+
2NO↑ + 4H2O
8Na + 9HNO3 →

8NaNO3 + NH3↑ + 3H2O
3C + 4 HNO3 →3СO2 + 4NO↑ + 2H2O