Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Хімічні властивості нітрогену та фосфору

Нітроген і фосфор належать до головної підгрупи п’ятої групи періодичної системи елементів. Обидва елементи є неметалами. Нітроген проявляє всі ступені окиснення від –3 до +5, для фосфору характерні ступені окиснення -3, +3, +5.

За звичайних умов азот – безбарвний газ, без запаху. Азот є основною складовою частиною повітря (78% за об’ємом). Він не є отруйною речовиною, але не підтримує дихання. Азот також не підтримує горіння, але за своєю флегматизуючою дією він поступається вуглекислому газу. Молекула азоту складається з двох атомів, які пов’язані потрійним зв’язком. Завдяки цьому, молекула N2 – найбільш міцна серед двохатомних молекул простих речовин, а газоподібний азот хімічно малоактивний. За звичайних умов азот реагує тільки з літієм:

6Li + N2 = 2Li3N,

при цьому утворюється нітрид літію. Аналогічна реакція відбувається з іншими активними металами за підвищених температур, тому для гасіння таких металів азот не використовують. При реакції нітридів з водою утворюється аміак:

Li3N + 3Н2О = 3LiОН + NН3.

В аміаці та нітридах азот проявляє ступінь окиснення –3. Аміак добре розчиняється у воді: в 1 об’ємі води розчиняється близько 700 об’ємів аміаку.

У повітрі аміак горить з утворенням молекулярного азоту:

4NН3. + 3О2 = 6Н2О +6N2

Така сама реакція за наявністю каталізатора відбувається інакше:

4NН3.+ 5О2 = 6Н2О +4NО..

Така реакція використовується в процесі синтезу нітратної кислоти.

Аміак – речовина основного характеру. У водному розчині аміаку встановлюється рівновага:

3.+ Н2О = NН3.× Н2О = NН4 ОН = NН4 + ОН.

З кислотами гідроксид амонію дає солі амонію; також солі утворюються при взаємодії газоподібного аміаку:

4ОН + НNO3 = NH4NO3 + Н2О , NH3 + HCl = NH4Cl.

З усіх оксидів нітрогену (N2O, NO, N2O3,, NO2, N2O5) найбільш поширеним є оксид нітрогену (ІV).

Нітратна (азотна) кислота (HNO3) є сильною кислотою, яка проявляє окисні властивості завдяки нітрогену в ступені окиснення +5. Вона окислює метали, що стоять в ряду активності, як до гідрогену, так і після гідрогену (крім золота та платини), перетворюючи їх в нітрати. Нітратна кислота при цьому відновлюється до різних продуктів (N2O, NO, NO2, N2, NH4NO3), залежно від концентрації кислоти, активності металу та температури.

Нітратна кислота, крім металів, окислює багато неметалів і складних речовин, в тому числі органічних. У випадку концентрованої кислоти реакція з деякими органічними речовинами може викликати займання цих речовин, а при активному змішуванні великих кількостей речовин – вибух. Тому нітратна кислота хоча і не є горючою речовиною – є пожежонебезпечною сполукою.

Солі нітратної кислоти – нітрати, завдяки наявності в їх складі атому нітрогену в ступені окиснення +5 теж проявляють окисні властивості. Їх суміші з відновниками можуть інтенсивно горіти або вибухати. Так, суміш нітрату калію з вугіллям та сіркою відома зі стародавніх часів як “чорний порох”. Нітрати використовуються як компоненти в піротехнічних генераторах вогнегасних аерозолей (КNO3,NH4NO3).

Фосфор, на відміну від нітрогену, тверда речовина. Він має кілька алотропних видозмін. Найбільш вивчені з них білий, червоний та чорний. Білий фосфор пожежонебезпечний і дуже отруйний. При контакті з повітрям за звичайних умов білий фосфор самозаймається. Це пояснюється тим, що на повітрі він інтенсивно окислюється:

2Р + 2,5О2 = Р2О5 + 1150 кДж.

Внаслідок цієї реакції він швидко самонагрівається та займається. Для ізоляції білого фосфору від повітря його зберігають під шаром води, з якою він не реагує.

Червоний і чорний фосфор значно менш активні, ніж білий фосфор.

Найбільш поширені ступені окиснення фосфору –3; +3; +5, причому з них найбільш стійка +5. Ступінь окиснення –3 фосфор проявляє в сполуках з металами (фосфідах) та гідрогеном (РН3 – фосфін). Фосфіди утворюються при взаємодії металів з фосфором:

2Р + 3Са = Са3Р2.

Фосфіди при взаємодії з водою або кислотами дають фосфін:

Са3Р2.+ 6НСl = 2PH3­+ 3СаСl2 , K3P + 3H2O = 3KOH + PH3­ .

З оксигеном фосфор утворює два оксиди – Р2О3 і Р2О5. При взаємодії з водою вони утворюють, відповідно, фосфітну (Н3РО3) і ортофосфатну (фосфатну) кислоти (Н3РО4):

Р2О3+ 3H2O = 2Н3РО3 , Р2О5 + 3H2O =2Н3РО4.

У водних розчинах фосфатна кислота є кислотою середньої сили (за першим ступенем). Солі фосфатної кислоти (фосфати) у великих кількостях використовуються як добрива. Гідрогенфосфати амонію використовуються як компоненти порошкових засобів пожежогасіння (П-1А, ПФ), вони, крім інгібіруючої дії на полум’я, гальмують процес горіння, завдяки утворенню на поверхні, що горить, ізолюючої плівки розплаву.


Читайте також:

  1. OПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОЛОЇДНИХ СИСТЕМ
  2. А) Товар і його властивості.
  3. Аеродинамічні властивості колісної машини
  4. Алкани (насичені вуглеводні). Хімічні властивості алканів
  5. Алкани, їх хімічні властивості.
  6. Алкени. Хімічні властивості
  7. Алкіни. Хімічні властивості
  8. Аміни. Фізичні та хімічні властивості аліфатичних амінів.
  9. Аналізатори людини та їхні властивості.
  10. Аналізатори людини та їхні властивості.
  11. АНТИДЕТОНАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ
  12. Арифметичні дії над дійсними невід’ємними числами. Їхні властивості




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Хімічні властивості сульфуру | Хімічні властивості Карбону та Силіцію

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.001 сек.