Неорганические соединения азота

Содержание

Слайд 2

Нитриды. Классификация солеобразные нитриды щелочных и щелочноземельных металлов легко гидролизуются водой

Нитриды. Классификация

солеобразные
нитриды щелочных и щелочноземельных металлов
легко гидролизуются водой
ковалентные
нитриды Si, C, P

и др.
алмазоподобные
нитриды элементов IIIa (13) группы
изоэлектронны алмазу
металлоподобные (нитриды внедрения)
нитриды переходных металлов
высокие температуры плавления, твердые, химически инертные, часто – проводники и полупроводники, имеют переменный состав
Слайд 3

Нитриды. Получение Нитриды металлов Прямая реакция металла с азотом Реакция металла

Нитриды. Получение

Нитриды металлов
Прямая реакция металла с азотом
Реакция металла с аммиаком
Разложение амидов
Взаимодействие

аммиака с оксидами и галогенидами
Восстановление оксидов и галогенидов в присутствии азота
Термическая диссоциация соединений, содержащих металл и азот
Нитриды неметаллов
Мягкое окисление цианид-ионов ионами Cu2+
Окисление цианидов кислородом или хлором
Взаимодействие с жидким аммиаком
Слайд 4

Нитриды AlN TiN BN I3N

Нитриды

AlN

TiN

BN

I3N

Слайд 5

Нитриды. Физические свойства Ионные нитриды

Нитриды. Физические свойства

Ионные нитриды

Слайд 6

Нитриды. Физические свойства Металлоподобные нитриды

Нитриды. Физические свойства

Металлоподобные нитриды

Слайд 7

Нитриды. Химические свойства Гидролиз Взаимодействие с кислотами Окисление при нагревании на

Нитриды. Химические свойства

Гидролиз
Взаимодействие с кислотами
Окисление при нагревании на воздухе
Металлоподобные нитриды разлагаются

с образованием низших нитридов
Слайд 8

Нитриды. Применение

Нитриды. Применение

Слайд 9

Литература Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином,

Литература

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином, 2008
Самсонов

Г. В. Нитриды, Киев: Наукова думка, 1969
Слайд 10

Азидоводород Азотистоводородная кислота Молекула HN3 имеет угловатое строение: Резонансные структуры: Т.

Азидоводород Азотистоводородная кислота

Молекула HN3 имеет угловатое строение:
Резонансные структуры:
Т. кип. = -80°С;

т. пл. = 36°С
Взрывоопасна: ΔfH° = 264 кДж/моль
Слайд 11

Азидоводород. Получение Из азидов щелочных металлов Взаимодействие гидразина с азотистой кислотой

Азидоводород. Получение

Из азидов щелочных металлов
Взаимодействие гидразина с азотистой кислотой
Нагревание амидов ЩМ

в токе оксида азота (I)
Слайд 12

Азидоводород. Химические свойства В растворе медленно разлагается Взрывается при нагревании Окислительные

Азидоводород. Химические свойства

В растворе медленно разлагается
Взрывается при нагревании
Окислительные свойства, связанные с

ионом [N3]-
Взаимодействие с металлами и их соединениями
Реакции комплексообразования
Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Азидоводород. Применение

Азидоводород. Применение

Слайд 16

Литература Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином,

Литература

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином, 2008
Housecroft

C. E., Sharpe A. G. Inorganic Chemistry, 2-nd ed, Edinburg: Pearson Education Limited, 2005
Patnaik P. Handbook of inorganic chemicals, NY: McGraw-Hill, 2002
Слайд 17

Гидразин и его гомологи Гидразин – N2H4 – дымящая бесцветная жидкость

Гидразин и его гомологи

Гидразин – N2H4 – дымящая бесцветная жидкость с

резким запахом аммиака
Триазан – N3H5 – нестабильно, существует в виде солей
Тетразан – N4H6 – ярко-желтое твердое вещество
Слайд 18

Гидразин. Получение Синтез Ф. Рашига (1907) Модификация синтеза Рашига с мочевиной

Гидразин. Получение

Синтез Ф. Рашига (1907)
Модификация синтеза Рашига с мочевиной

Слайд 19

Гидразин. Физические свойства 0 100 0,99701 0,8903 1,3330 78,39 5,7·10-8 -285,85 -237,19 70,1

Гидразин. Физические свойства

0
100
0,99701
0,8903
1,3330
78,39
5,7·10-8
-285,85
-237,19
70,1

Слайд 20

Гидразин. Химические свойства Горение на воздухе Окисление галогенами, кислородом и пероксидом

Гидразин. Химические свойства

Горение на воздухе
Окисление галогенами, кислородом и пероксидом водорода
Окисление иодатами

(количественное определение)
Основные свойства
Слайд 21

Гидроксиламин NH2OH – бесцветное термически неустойчивое гигроскопичное соединение с т. пл.

Гидроксиламин

NH2OH – бесцветное термически неустойчивое гигроскопичное соединение с т. пл. 32,05°С
Слабое

основание К = 6,6·10-9
Получается восстановлением нитрита аммония сернистым газом при 0°С
В лаборатории получают восстановлением азотистой кислоты бисульфитом
При температуре выше комнатной может бурно разлагаться с образованием смеси N2, NH3, N2O, H2O
Слайд 22

Хлорамин NH2Cl – бесцветная нестабильная жидкость Получается синтезом Рашига в газовой

Хлорамин

NH2Cl – бесцветная нестабильная жидкость
Получается
синтезом Рашига
в газовой фазе
Быстро гидролизуется в

водных растворах
Применяется для синтеза 1,1-диметилгидразина (ракетное топливо)
Слайд 23

Триазан N3H5 получают реакцией хлорамина с гидразином Гидрохлорид триазана нестабилен Более

Триазан

N3H5 получают реакцией хлорамина с гидразином
Гидрохлорид триазана нестабилен
Более стабильный гидросульфат получают

реакцией гидразина с гидроксиламин О-сульфоновой кислотой в водном растворе
Слайд 24

Тетразан N4H6 получают окислением гидразина через образование гидразильного радикала В свободном

Тетразан

N4H6 получают окислением гидразина через образование гидразильного радикала
В свободном виде не

выделен. Распадается с периодами полураспада от 1 мс (в слабощелочных растворах) до 100 мс (в сильнощелочных растворах)
Слайд 25

Триазен N3H3 получается как интермедиат при распаде тетразана В свободном виде

Триазен

N3H3 получается как интермедиат при распаде тетразана
В свободном виде не выделен.

Распадается с периодами полураспада от 10 мс (в кислых растворах) до 100 с (в слабощелочных растворах)
Слайд 26

Диазен (диимин) N2H2 – нестабильное твердое вещество светло-желтого цвета Получают дегидрированием

Диазен (диимин)

N2H2 – нестабильное твердое вещество светло-желтого цвета
Получают дегидрированием гидразина
Лабораторный синтез

- из производных гидразина
Хранится в жидком аммиаке при температуре жидкого азота (-196°С)
Разлагается с образованием азота и гидразина
Слайд 27

Диазен (диимин)

Диазен (диимин)

Слайд 28

Литература Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином,

Литература

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином, 2008
Housecroft

C. E., Sharpe A. G. Inorganic Chemistry, 2-nd ed, Edinburg: Pearson Education Limited, 2005
Wiberg E., Wiberg N. Inorganic Chemistry, Academic Press, 2001
Слайд 29

Кислоты Азотистая Азотная Азотноватистая H2N2O2 Азотноватая H2N2O3 Пероксоазотная кислота HNO4 Ортоазотная кислота {H3NO4}

Кислоты

Азотистая
Азотная
Азотноватистая H2N2O2
Азотноватая H2N2O3
Пероксоазотная кислота HNO4
Ортоазотная кислота {H3NO4}

Слайд 30

Азотноватистая кислота Структура и изомерия Получают из солей – гипонитритов Представляет

Азотноватистая кислота

Структура и изомерия
Получают из солей – гипонитритов
Представляет собой белые узкие

кристаллы хорошо растворимое в воде
В сухом виде взрывоопасна
В водных растворах медленно разлагается (период полураспада 16 дней)
Слайд 31

Азотноватая кислота Получают из соли Анджели Относится к кислотам средней силы

Азотноватая кислота

Получают из соли Анджели
Относится к кислотам средней силы
Образует нерастворимые соли

(оксогипонитриты) со ЩЗМ и тяжелыми металлами
Легко окисляется кислородом воздуха
Разлагается при хранении (катализатор – нитриты)
Слайд 32

Ортоазотная кислота Не получена ни в каком виде Известны ее соли

Ортоазотная кислота

Не получена ни в каком виде
Известны ее соли – ортонитраты
Ортонитраты

синтезируют из нитратов
Во влажном воздухе быстро гидролизуются
Слайд 33

Литература Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином,

Литература

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Том 1, М.: Бином, 2008
Wiberg

E., Wiberg N. Inorganic Chemistry, Academic Press, 2001