Неметали Vгрупи. Нітроген і Фосфор. Будова атомів, їх місце в періодичній системі. Амоніак, будова, властивості, добування.

Тема:« Неметали V групи. Нітроген і Фосфор. Будова атомів, їх місце в періодичній системі. Оксиди Нітрогену. Амоніак, будова, властивості, способи добування, застосування »  

Мета: • розглянути загальну характеристику неметалів V групи; • будову атома та місце розташування нітрогену та фосфору в періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва; • властивості оксидів нітрогену; • ознайомити студентів з фізичними та хімічними властивостями амоніаку; • способами добування та застосування амоніаку

План заняття 1.Загальна характеристика хімічних елементів V групи, головної підгрупи періодичної системи, будова атома Нітрогену і Фосфору 2. Поширення та історія відкриття Нітрогену та Фосфору 3. Фізичні та хімічні властивості Нітрогену та Фосфору. Алотропні модифікації Фосфору 4. Способи добування та застосування Нітрогену та Фосфору 5. Властивості Оксидів Нітрогену 6. Будова молекули, фізичні та хімічні властивості амоніаку 7. Способи добування та застосування амоніаку

Будова молекули Нітрогену N +7 2 5 1s 2s 2p

Будова молекули Фосфору 1s2 3p3 2p6 2s2 3s2

Фізичні та хімічні властивості Нітрогену та Фосфору. Алотропні модифікації Фосфору Фізичні властивості Нітрогегу Нітроген – це газ, що не підтримує ні дихання ні горіння. безбарвний без запаху без смаку нерозчинний у воді легший за повітря t°кип= - 196°С t°пл = - 210°С У рідкому стані він являє собою безбарвну рідину (схожу на воду) з питомим об'ємом 1,239 дмі/кг (при 195,8 °C за тиску 101,3 кПа) — рідкий азот.

Алотропні модифікації

Хімічні властивості Нітрогену 1. Взаємодія з металами. 6Li + N2 = 2Li3N (за кімнатної температури) З іншими металами реагує за нагрівання: 3Mg + N2 = Mg3N2 , утворюючи нітриди. 2. Взаємодія з неметалами. З воднем азот сполучається за наявності каталізатора, високих температур і тиску, утворюючи аміак: N2 + 3H2 = 2NH3 N2 + O2 = 2NO

Хімічні властивості Фосфору 1.Взаємодія з неметалами. З киснем фосфор сполучається досить енергійно, особливо білий, виділяючи значну кількість тепла і утворюючи пентаоксид фосфору P2O5: 4P + 5O2 → 2P2O5 під час повільного окиснення утворюється фосфор (ІІІ) оксид 4P + 3O2 = 2P2O3 Взаємодія з хлором, з яким він навіть при невеликому нагріванні енергійно утворює безбарвні кристали пентахлориду фосфоруPCl5: 2P + 5Cl2 → 2PCl5 Взаємодія з воднем. 2P + 3H2 → 2PH3 PH3 – отруйний газ, безбарвний, погано розчинний у воді, нестійкий. 2.Взаємодія з металами, утворюючи фосфіди: 2P + 3Ca → Ca3P2

Добування Нітрогену та Фосфору Фосфор у промисловості одержують прожарюванням суміші подрібненого фосфориту або апатиту з піском та вугіллям у електричних печах за температури 15000С без доступу повітря: Сa3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO↑. Нітроген одержують у промисловості з рідкого повітря: оскільки азот має найнижчу температуру кипіння з усіх атмосферних газів, із рідкого повітря він випаровується першим. У лабораторії нітроген одержують при термічному розкладанні амоній нітриту:  NH4NO2 → N2↑ + 2H2O. Рідше використовують метод розкладу амоній дихромату : (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O;

Властивості оксидів Нітрогену Оксид азоту NO за звичайних умов є безбарвним газом із дуже низькою температурою кипіння (-151,8°С) і температурою плавлення (-163,6°С). Оксид азоту (IV) NO2 – бурий газ, з різким задушливим запахом, отруйний. Температура кипіння 21,5 ° С.

Будова молекули та способи добування амоніаку Молекулярна формула амоніаку - NH3 Електронна та структурна формула амоніаку

Як можна добути амоніак в лабораторії і промисловості? 1. У промисловості N2 +3H2 ↔2NH3 2. У лабораторії Дією лугів на солі амонію при нагріванні. 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

Фізичні та хімічні властивості аміаку Фізичні властивості амоніаку Аміак (NH3) – безбарвний газ із різким задушливим запахом, добре розчинний у воді внаслідок утворення між NH3 і H2O водневих звязків (до 700 л амоніаку в 1 л води). Температура плавлення дорівнює —77,7 °С, температура кипіння  -   33,4 °С, при температурі нижче за 33,40С переходить у рідкий стан. Вражає слизові оболонки очей і дихальних шляхів. Хімічні властивості NH3 1) Взаємодіє з водою і утворює гідрати: NH3 + H2O=NH4OH 2) Взаємодія з кислотами. Утворюються солі амонію: NH3 + HCl = NH4Cl 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 3) Взаємодія з киснем (повне окиснення): 4NH3 + 3О2=2N2 + 6Н2О; Неповне окиснення (каталітичне окислення): 4NH3+О2=4NО+6Н2О; 4) реагує з окислювачами: 4NH3 +3Br2= 6НBr + 3N2; 2NH3+3CuO=3Cu + N2+3H2O.

Застосування Амоніаку Добрива Нітратна кислота Нашатирний спирт Харчова сода У побуті

Домашнє завдання 1) Розв'яжіть задачу. Газ, що утворився під час повного згоряння амоніаку об’ємом 17, 92 л (н.у.), прореагував з магнієм за нагрівання з утворенням магній нітриду. Обчисліть масу та кількість речовини утвореного продукту. 2) Напишіть рівняння реакцій, з допомогою яких можна здійснити перетворення: N2 → NH3→ NO → NO2 →HNO3 → NH4NO3→ (NH4)3PO4