Получение и свойства азота и его соединений

Характерные степени окисления азота, соответствующие им электронные формулы, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Простое вещество

NH4NO2 →t → N2 + 2H2O

N2 + 6Li = 2Li3N

N2 + 3Ca →t → Ca3N2

N2 + O2 →t → 2NO

Соединения азота (-3)

N2 + ЗН2 →t, p, катализатор → 2NH3

Ca3N2 + 6H2O = ЗСа(OH)2 + 2NH3

2NH4Cl + Са(OH)2 →t → CaCl2 + 2NH3 + 2Н2O

NH3 + Н2O ↔ NH3 • Н2O ↔ NH4+ + OH¯

NH3 + HCl = NH4Cl

4NH3 + CuSO4 = [Cu(NH3)4]SO4

2NH3 • H2O + AgCl = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

4NH3 • H2O + Ag2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 →Pt, t → 4NO + 6H2O

2NH3 + 3CuO →t → 3Cu + N2 + 3H2O

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

NH4Cl →t → NH3 + HCl

NH4NO2 →t → N2 + 2H2O

(NH4)2CO3 →t → 2NH3 + H2O + CO2

NH4NO3 →t → N2O + 2H2O

NH4NO2 →t → N2 + 2H2O

(NH4)2Cr2O7 →t → N2 + Cr2O3 + 4H2O

Оксиды азота

2N2O →t → 2N2 + O2

2HNO2 = NO2 + NO + H2O

2NO2 + Н2O(хол.) = HNO2 + HNO3

2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

3NO2 + H2O(rop.) = 2HNO3 + NO

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

N2O3 = NO + NO2

2N2O5 = 2NO2 + O2

N2O5 + H2O = 2HNO3

N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O

Соединения азота(+3)

Ba(NO2)2 + H2SO4(разб.) = BaSO4↓ + 2HNO2 (на холоду)

NO2 + NO + H2O = 2HNO2 (на холоду)

2HNO2 = NO2 + NO + H2O

2HNO2 + 2HI = I2 + 2NO + 2H2O

5NaNO2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O

2NaNO2 + 2H2SO4 + 2KI = I2 + 2NO + K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O

Соединения азота(+5)

N2 + 3H2 →t, p, катализатор → 2NH3

4NH3 + 5O2 →Pt, t → 4NO + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

NaNO3 + H2SO4(конц.) = HNO3 + NaHSO4

4HNO3 →hv → 4NO2 + O2 + 2H2O

Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

4Ca + 10HNO3(конц.) = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Са + 10HNO3(разб.) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

HNO3(конц.) пассивирует на холоду Al, Fe, Cr.

Fe + 6HNO3 (конц.) →t → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Fe + 4HNO3 (разб.) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

ЗР + 5HNO3(разб.) + 2Н2O = 3H3PO4 + 5NO

S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 3H2O

2KNO3 →t → 2KNO2 + O2 (металлы до Mg в ряду напряжений)

2Cu(NO3)2 →t → 2CuO + 4NO2 + O2 (металлы от Mg до Cu)

2AgNO3 →t → 2Ag + 2NO2 + O2 (металлы после Cu в ряду напряжений)

4Fe(NO3)2 →t → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2

Получение и свойства фосфора и его соединений

Простое вещество(Р4 – белый фосфор, Р – красный фосфор)

2Са3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 →t → Р4 + 6CaSiO3 + 10CO

4Р + 5O2 →t → Р4О10

Р4 + 6Са →t → 2Са3Р2

ФосфинРН3

Zn3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3ZnCl2

Са3Р2 + 6Н2O = 2PH3↑ + 3Ca(OH)2

2РН3 + 2O2 = Н3PO4

РН3 + HI= PH4I (на холоду)

Фосфористая кислотаН3PO3 (Н2РHO3 – двухосновная кислота)

Р4O6 + 6Н2O = 4Н3PO3

Н3PO3 + NaOH = NaH2PO3 + H2O (NaHPHO3 – кислая соль)

Н3PO3 + 2NaOH = Na2HPO3 + H2O (Na2PHO3 – средняя соль)

Фосфорные кислоты : метафосфорная НPO3 (Нn (PO3)n , где n = 3, 4), дифосфорная – Н4Р2O7, ортофосфорная – Н3PO4.

Р4 + 5O2 = Р4О10

Р4О10 →Н2O, 0 °C → НPO3 →Н2O, 20 °C → Н4Р2O7 →Н2O, 10 °C → Н3PO4

Н3PO4 →t → Н4Р2O7 →t → НPO3

Н3PO4 + NH3 = NH4H2PO4

Н3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

Н3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O

Н3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4

Са3(PO4)2 + 2H2SO4 = Са(Н2PO4)2 + 2CaSO4

2Са3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 →t → Р4 + 6CaSiO3 + 10CO

VIA-группа

VIA-группу образуют четыре неметалла: кислород, сера, селен, теллур, называемые халькогенами, и радиоактивный металл полоний. Атомы элементов VIA-группы имеют электронную формулу ns2np4. Для них характерны степени окисления -2, 0, +4, +6. У атома кислорода отсутствуют 2d -орбитали, поэтому его валентность равна двум. Наличие d -орбиталей у атомов других элементов позволяет им иметь валентности два, четыре или шесть.