какую степень окисления может иметь азот

Степень окисления азота

Общие сведения о степени окисления азота

Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Природный азот состоит из двух устойчивых изотопов 14 N (99,635%) и 15 N (0,365%).

Молекула азота двухатомна. Между атомами азота в молекуле есть тройная связь, вследствие чего молекула N2 исключительно прочная. Молекулярный азот химически малоактивен, слабо поляризуется.

В обычных условиях молекулярный азот – газ. Температуры плавления (-210 o С) и кипения (-195,8 o С) азота очень низкие; он плоха растворяется в воде и других растворителях.

Степень окисления азота в соединениях

Азот образует двухатомные молекулы состава N2 за счет наведения ковалентных неполярных связей, а, как известно, в соединениях с неполярными связями степень окисления элементов равна нулю.

Для азота характерен целый спектр степеней окисления, среди которых есть как положительные, так и отрицательные.

Азот также проявляет степени окисления (+1) – N +1 2O, (+2) – N +2 O и (+4)N +4 O2 в своих соединениях, но значительно реже.

Примеры решения задач

ЗаданиеУкажите степени окисления кислорода в соединениях: La2O3, Cl2O7, H2O2, Na2O2, BaO2, KO2, KO3, O2, OF2.
ОтветКислород образует несколько типов бинарных соединений, в которых проявляет характерные степени окисления. Так, если кислород входит в состав оксидов, то его степень окисления равна (-2), как в La2O3 и Cl2O7.

В пероксидах степень окисления кислорода равна (-1): H2O2, Na2O2, BaO2.

В соединении с фтором (OF2) степень окисления кислорода равна (+2).

Степень окисления элемента в простом веществе всегда равна нулю (O o 2).

Вещества состава KO2 и KO3 – это суперпероксид (надпероксид) и озонид калия, в которых кислород проявляет дробные значения степеней окисления: (-1/2) и (-1/3).

Ответ(-2), (-2), (-1), (-1), (-1), (-1/2), (-1/3), 0 и (+2).
ЗаданиеУкажите степени окисления азота в соединениях:NH3, N2H4, NH2OH, N2, N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.
РешениеСтепень окисления элемента в простом веществе всегда равна нулю (N o 2).

Известно, что в оксидах степень окисления кислорода равна (-2). С помощью уравнения электронейтральности определяем, что степени окисления азота в оксидах равны: N +1 2O, N +2 O, N +3 2O3, N +4 O2, N +5 2O5.

Водород в соединениях с неметаллами проявляет степень окисления (+1). С помощью уравнения электронейтральности определяем, что степени окисления азота в молекулах NH3 и N2H4 равны (-3) и (-2).

Степень окисления азота в гидроксиламине (NH2OH) равна (-1).

Источник

Какую степень окисления может иметь азот

какую степень окисления может иметь азот. 1675. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1675. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1675. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Общая характеристика элементов Va группы

От N к Bi (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

какую степень окисления может иметь азот. 1676. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1676. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1676. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Основное и возбужденное состояние азота

Сравнивая возможности перемещения электронов у азота и фосфора, разница становится очевидна.

какую степень окисления может иметь азот. 1678. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1678. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1678. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Природные соединения

Селитры являются распространенными азотными удобрениями, которые обеспечивают быстрый рост и развитие растений, повышают урожайность. Однако, следует строго соблюдать правила их применения, чтобы не превысить допустимые концентрации.

какую степень окисления может иметь азот. 1679. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1679. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1679. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

В промышленности азот получают путем сжижения воздуха. В дальнейшем путем испарения из сжиженного воздуха получают азот.

Применяют и метод мембранного разделения, при котором через специальный фильтр из сжатого воздуха удаляют кислород.

какую степень окисления может иметь азот. 1680. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1680. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1680. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

В лаборатории методы не столь экзотичны. Чаще всего получают азот разложением нитрита аммония

Также азот можно получить путем восстановления азотной кислоты активными металлами.

какую степень окисления может иметь азот. 1681. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1681. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1681. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

какую степень окисления может иметь азот. 1682. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1682. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1682. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Молекула азота отличается большой прочностью из-за наличия тройной связи. Вследствие этого многие реакции эндотермичны: даже горение азота в кислороде сопровождается поглощением тепла, а не выделением, как обычно бывает при горении.

какую степень окисления может иметь азот. 1683. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1683. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1683. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Без нагревания азот взаимодействует только с литием. При нагревании реагирует и с другими металлами.

Важное практическое значение имеет синтез аммиака, который применяется в дальнейшим при изготовлении удобрений, красителей, лекарств.

Аммиак

Бесцветный газ с резким едким запахом, раздражающим слизистые оболочки. Раствор концентрацией 10% аммиака применяется в медицинских целях, называется нашатырным спиртом.

какую степень окисления может иметь азот. 1684. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1684. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1684. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

В промышленности аммиак получают прямым взаимодействием азота и водорода.

В лабораторных условиях сильными щелочами действуют на соли аммония.

Аммиак проявляет основные свойства, окрашивает лакмусовую бумажку в синий цвет.

Как основание аммиак способен реагировать с кислотами с образованием солей.

NH3 + HCl → NH4Cl (хлорид аммония)

какую степень окисления может иметь азот. 1687. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1687. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1687. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Горение аммиака без катализатора приводит к образованию азота в молекулярном виде. Окисление в присутствии катализатора сопровождается выделением NO.

какую степень окисления может иметь азот. 1686. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1686. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1686. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Соли аммония

В воде ион аммония подвергается гидролизу с образованием нестойкого гидроксида аммония.

какую степень окисления может иметь азот. 1688. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1688. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1688. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

какую степень окисления может иметь азот. 1689. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1689. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1689. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Получают N2O разложением нитрата аммония при нагревании:

Оксид азота I разлагается на азот и кислород:

В промышленных масштабах оксид азота II получают при каталитическом окислении аммиака.

какую степень окисления может иметь азот. 1661. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1661. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1661. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

При н.у. жидкость синего цвета, в газообразной форме бесцветен. Высокотоксичный, приводит к тяжелым ожогам кожи.

какую степень окисления может иметь азот. 1690. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1690. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1690. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

При охлаждении газов образуется оксид азота III.

Бурый газ, имеет острый запах. Ядовит.

какую степень окисления может иметь азот. 1691. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1691. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1691. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

В лабораторных условиях данный оксид получают в ходе реакции меди с концентрированной азотной кислотой. Также NO2 выделяется при разложении нитратов.

какую степень окисления может иметь азот. 1625. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1625. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1625. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Проявляет высокую химическую активность, кислотный оксид.

Как окислитель NO2 ведет себя в реакциях с фосфором, углеродом и серой, которые сгорают в нем.

Если растворение в воде оксида проводить в избытке кислорода, образуется азотная кислота.

какую степень окисления может иметь азот. 1692. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-1692. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка 1692. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Азот. Химия азота и его соединений

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B9 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B9 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B9 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Положение в периодической системе химических элементов

Азот расположен в главной подгруппе V группы (или в 15 группе в современной форме ПСХЭ) и во втором периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение азота

Электронная конфигурация азота в основном состоянии :

какую степень окисления может иметь азот. %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D0%BE%D1%81%D0%BD. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D0%BE%D1%81%D0%BD. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D0%BE%D1%81%D0%BD. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Атом азота содержит на внешнем энергетическом уровне 3 неспаренных электрона и одну неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии. Следовательно, атом азота может образовать 3 связи по обменному механизму и 1 связь по донорно-акцепторному механизму. Таким образом, максимальная валентность азота в соединениях равна IV. Также характерная валентность азота в соединениях — III.

Физические свойства и нахождение в природе

Азот в природе существует в виде простого вещества газа N2. Нет цвета, запаха и вкуса. Молекула N2 неполярная, следовательно, в воде азот практически нерастворим.

Азот – это основной компонент воздуха (79% по массе). В земной коре азот встречается в основном в виде нитратов. Входит в состав белков, аминокислот и нуклеиновых кислот в живых организмах.

Строение молекулы

Связь между атомами в молекуле азота – тройная, т.к. у каждого атома в молекуле по 3 неспаренных электрона. Одна σ-связь (сигма-связь) и две — π-связи.

Структурная формула молекулы азота:какую степень окисления может иметь азот. %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Структурно-графическая формула молекулы азота: N≡N.

Схема перекрывания электронных облаков при образовании молекулы азота:

какую степень окисления может иметь азот. %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0 %D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F %D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B2. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0 %D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F %D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B2. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0 %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0 %D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F %D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B2. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Соединения азота

Типичные соединения азота:

Степень окисленияТипичные соединения
+5оксид азота (V) N2O5

азотная кислота HNO3

нитраты MeNO3

+4оксид азота (IV) NO2
+3оксид азота (III)

нитриты MeNO2

+2оксид азота (II) NO
+1оксид азота (I)
-3аммиак NH3

нитриды металлов MeN

бинарные соединения азота с неметаллами

Способы получения азота

1. Азот в лаборатории получают при взаимодействии насыщенных растворов хлорида аммония и нитрита натрия. Образующийся в результате реакции обмена нитрит аммония легко разлагается с образованием азота и воды. В колбу наливают раствор хлорида аммония, а капельную воронку раствор нитрита натрия. При приливании нитрита натрия в колбу начинается выделение азота. Собирают выделяющийся азот в цилиндр. Горящая лучинка в атмосфере азота гаснет.

Суммарное уравнение процесса:

Видеоопыт взаимодействия нитрита натрия с хлоридом аммония можно посмотреть здесь.

Азот также образуется при горении аммиака:

2. Наиболее чистый азот получают разложением азидов щелочных металлов.

3. Еще один лабораторный способ получения азота — восстановление оксида меди (II) аммиаком при температуре

3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O

В промышленности азот получают, буквально, из воздуха. При промышленном производстве очень важно, чтобы сырье было дешевым и доступным. Воздуха много и он пока бесплатный.

Используются различные способы выделения азота из воздуха — адсорбционная технология, мембранная и криогенная технологии.

Адсорбционные методы разделения воздуха на компоненты основаны на разделения газовых сред в азотных установках лежит явление связывания твёрдым веществом, называемым адсорбентом, отдельных компонентов газовой смеси.

Основным принципом работы мембранных систем является разница в скорости проникновения компонентов газа через вещество мембраны. Движущей силой разделения газов является разница парциальных давлений на различных сторонах мембраны.

В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод разделения газовых смеси, основанный на разности температур кипения компонентов воздуха и различии составов находящихся в равновесии жидких и паровых смесей.

Химические свойства азота

При нормальных условиях азот химически малоактивен.

1.1. Молекулярный азот при обычных условиях с кислородом не реагирует. Реагирует с кислородом только при высокой температуре (2000 о С), на электрической дуге (в природе – во время грозы) :

Процесс эндотермический, т.е. протекает с поглощением теплоты.

2С + N2 → N≡C–C≡N

Этот процесс экзотермический, т.е. протекает с выделением теплоты.

1.4. Азот реагирует с активными металлами : с литием при комнатной температуре, кальцием, натрием и магнием при нагревании. При этом образуются бинарные соединения-нитриды.

2. Со сложными веществами азот практически не реагирует из-за крайне низкой реакционной способности.

Взаимодействие возможно только в жестких условиях с активными веществами, например, сильными восстановителями.

Аммиак

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH3 атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%82%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%82%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%82%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3 о :

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%B0%D0%BA %D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поск

ольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

Процесс проводят при температуре 500-550 о С и в присутствии катализатора. Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

1. В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H + ), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B8%D0%BE%D0%BD %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B8%D0%BE%D0%BD %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B8%D0%BE%D0%BD %D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Видеоопыт растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

2. Как основание, аммиак взаимодействует с кислотами в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

Еще один пример : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

Видеоопыт взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

NH3 + HCl NH4Cl

Видеоопыт взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

4. Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – амминокомплексы.

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

Также возможно образование Na2NH, Na3N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

2NH3 + 2Al → 2AlN + 3H2

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O

Соли аммония

Способы получения солей аммония

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Химические свойства солей аммония

NH4Cl ⇄ NH4 + + Cl –

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

При температуре 250 – 300°C:

При температуре выше 300°C:

Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):

Окислительхром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.

Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.

Оксиды азота

Оксиды азотаЦветФазаХарактер оксида
N2O Оксид азота (I), закись азота, «веселящий газ»бесцветныйгазнесолеобразующий
NO Оксид азота (II), закись азота, «веселящий газ»бесцветныйгазнесолеобразующий
N2O3 Оксид азота (III), азотистый ангидридсинийжидкостькислотный
NO2 Оксид азота (IV), диоксид азота, «лисий хвост»бурыйгазкислотный (соответствуют две кислоты)
N2O5 Оксид азота (V), азотный ангидридбесцветныйтвердыйкислотный

Оксид азота (I)

Строение молекулы оксида азота (I) нельзя описать методом валентных связей. Так как оксид азота (I) состоит из двух, так называемых резонансных структур, которые переходят одна в другую:

какую степень окисления может иметь азот. %D1%81%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B N2O. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D1%81%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B N2O. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D1%81%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B N2O. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Общую формулу в таком случае можно задать, обозначая изменяющиеся связи в резонансных структурах пунктиром:

какую степень окисления может иметь азот. N2O %D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-N2O %D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка N2O %D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Получить оксид азота (I) в лаборатории можно разложением нитрата аммония:

Химические свойства оксида азота (I):

N2O + Mg → N2 + MgO

Еще пример : оксид азота (I) окисляет углерод и фосфор при нагревании:

2. При взаимодействии с сильными окислителями N2O может проявлять свойства восстановителя.

Оксид азота (II)

Оксид азота (II) – это несолеобразующий оксид. В нормальных условиях это бесцветный ядовитый газ, плохо растворимый в воде. На воздухе коричневеет из-за окисления до диоксида азота. Сжижается с трудом; в жидком и твёрдом виде имеет голубой цвет.

Способы получения.

1. В лаборатории оксид азота (II) получают действием разбавленной азотной кислоты (30%) на неактивные металлы.

Также NO можно получить при окислении хлорида железа (II) или иодоводорода азотной кислотой:

3FeCl2 + NaNO3 + 4HCl → 3FeCl3 + NaCl + NO + 2H2O

2HNO3 + 6HI → 2NO + I2 + 4H2O

2. В природе оксид азота (II) образуется из азота и кислорода под действием электрического разряда, например, во время грозы:

3. В промышленности оксид азота (II) получают каталитическим окислением аммиака :

Химические свойства.

Оксид азота (II) легко окисляется под действием хлора или озона:

2NO + Cl2 → 2NOCl

Оксид азота (III)

Способы получения: м ожно получить при низкой температуре из оксидов азота:

Химические свойства:

1. Оксид азота (III) взаимодействует с водой с образованием азотистой кислоты:

2. Оксид азота (III) взаимодействует с основаниями и основными оксидами :

Оксид азота (IV)

Оксид азота (IV) — бурый газ. Очень ядовит! Для NO2 характерна высокая химическая активность.

Способы получения.

1. Оксид азота (IV) образуется при окислении оксида азота (I) и оксида азота (II) кислородом или озоном:

2. Оксид азота (IV) образуется при действии концентрированной азотной кислоты на неактивные металлы.

3. Оксид азота (IV) образуется также при разложении нитратов металлов, которые в ряду электрохимической активности расположены правее магния (включая магний) и при разложении нитрата лития.

Химические свойства.

1. Оксид азота (IV) реагирует с водой с образованием двух кислот — азотной и азотистой:

Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO2 в теплой воде образуются HNO3 и NO:

2. При растворении оксида азота (IV) в щелочах образуются нитраты и нитриты:

В присутствии кислорода образуются только нитраты:

4. Оксид азота (IV) димеризуется :

Оксид азота (V)

N2O5 – оксид азота (V), ангидрид азотной кислоты – кислотный оксид.

Получение оксида азота (V).

1. Получить оксид азота (V) можно окислением диоксида азота :

2. Еще один способ получения оксида азота (V) – обезвоживание азотной кислоты сильным водоотнимающим веществом, оксидом фосфора (V) :

Химические свойства оксида азота (V).

1. При растворении в воде оксид азота (V) образует азотную кислоту:

2. Оксид азота (V), как типичный кислотный оксид, взаимодействует с основаниями и основными оксидами с образованием солей-нитратов.

Еще пример : оксид азота (V) реагирует с оксидом кальция:

4. Оксид азота (V) легко разлагается при нагревании (со взрывом):

Азотная кислота

Строение молекулы и физические свойства

Азотная кислота HNO3 – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении). Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается.

Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.

Поэтому строение молекулы азотной кислоты можно описать резонансными структурами:

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 2 1. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 2 1. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 2 1. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 1. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 1. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 1. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Обозначим дополнительные связи между азотом и кислородом пунктиром. Этот пунктир по сути обозначает делокализованные электроны. Получается формула:

какую степень окисления может иметь азот. %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 3. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 3. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 3. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Способы получения

В лаборатории азотную кислоту можно получить разными способами:

1. Азотная кислота образуется при действии концентрированной серной кислоты на твердые нитраты металлов. При этом менее летучая серная кислота вытесняет более летучую азотную.

1 стадия. Каталитическое окисление аммиака.

2 стадия. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) кислородом воздуха.

3 стадия. Поглощение оксида азота (IV) водой в присутствии избытка кислорода.

Химические свойства

1. Азотная кислота практически полностью диссоциирует в водном растворе.

Еще пример : азотная кислота реагирует с гидроксидом натрия:

3. Азотная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов, сульфитов).

4. Азотная кислота частично разлагается при кипении или под действием света:

металл + HNO3 → нитрат металла + вода + газ (или соль аммония)

С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO3 не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет. При этом азот восстанавливается до степени окисления +4:

Золото и платина не реагируют с азотной кислотой, но растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 (по объему):

HNO3 + 3HCl + Au → AuCl3 + NO + 2H2O

Концентрированная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (IV), азот восстанавливается минимально:

С активными металлами (щелочными и щелочноземельными) концентрированная азотная кислота реагирует с образованием оксида азота (I):

Разбавленная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (II).

С активными металлами (щелочными и щелочноземельными), а также оловом и железом разбавленная азотная кислота реагирует с образованием молекулярного азота:

При взаимодействии кальция и магния с азотной кислотой любой концентрации (кроме очень разбавленной) образуется оксид азота (I):

Очень разбавленная азотная кислота реагирует с металлами с образованием нитрата аммония:

Азотная кислота
КонцентрированнаяРазбавленная
с Fe, Al, Crс неактивными металлами и металлами средней активности (после Al)с щелочными и щелочноземельными металлами с неактивными металлами и металлами средней активности (после Al)с металлами до Al в ряду активности, Sn, Fe
пассивация при низкой Тобразуется NO2образуется N2O образуется NO образуется N2

6. Азотная кислота окисляет и неметаллы (кроме кислорода, водорода, хлора, фтора и некоторых других). При взаимодействии с неметаллами HNO3 обычно восстанавливается до NO или NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот, либо оксидов (если кислота неустойчива).

Видеоопыт взаимодействия фосфора с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.

Видеоопыт взаимодействия угля с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.

7. Концентрированная а зотная кислота окисляет сложные вещества (в которых есть элементы в отрицательной, либо промежуточной степени окисления): сульфиды металлов, сероводород, фосфиды, йодиды, соединения железа (II) и др. При этом азот восстанавливается до NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот (или оксидов), а металлы окисляются до устойчивых степеней окисления.

Еще пример : азотная кислота окисляет йодоводород:

Азотная кислота окисляет углерод до углекислого газа, т.к. угольная кислота неустойчива.

3С + 4HNO3 → 3СО2 + 4NO + 2H2O

При нагревании до серной кислоты:

Соединения железа (II) азотная кислота окисляет до соединений железа (III):

8. Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет («ксантопротеиновая реакция»).

Ксантопротеиновую реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в оранжевую.

какую степень окисления может иметь азот. %D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F %D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F %D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка %D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F %D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Видеоопыт обнаружения белков с помощью азотной кислоты можно посмотреть здесь.

Азотистая кислота

Азотистая кислота HNO2 — слабая, одноосновная, химически неустойчивая кислота.

Получение азотистой кислоты.

Азотистую кислоту легко получить вытеснением из нитритов более сильной кислотой.

AgNO2 + HCl → HNO2 + AgCl

Химические свойства.

1. Азотистая кислота HNO 2 существует только в разбавленных растворах, при нагревании она разлагается :

без нагревания азотистая кислота также разлагается :

2HNO2 + 2HI → 2NO + I2 + 2H2O

Азотистая кислота также окисляет иодиды в кислой среде:

Азотистая кислота окисляет соединения железа (II):

Кислород и пероксид водорода также окисляют азотистую кислоту:

Соединения марганца (VII) окисляют HNO2:

Соли азотной кислоты — нитраты

Нитраты металлов — это твердые кристаллические вещества. Большинство очень хорошо растворимы в воде.

Видеоопыт разложения нитрата калия можно посмотреть здесь.

какую степень окисления может иметь азот. wAvZ9vR6Lpc. какую степень окисления может иметь азот фото. какую степень окисления может иметь азот-wAvZ9vR6Lpc. картинка какую степень окисления может иметь азот. картинка wAvZ9vR6Lpc. Азот – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду.

Исключения:

Нитрит железа (II) разлагается до оксида железа (III):

Нитрат марганца (II) разлагается до оксида марганца (IV):

Соли азотистой кислоты — нитриты

Соли азотистой кислоты устойчивее самой кислоты, и все они ядовиты. Поскольку степень окисления азота в нитритах равна +3, то они проявляют как окислительные свойства, так и восстановительные.

Кислород, галогены и пероксид водорода окисляют нитриты до нитратов:

При окислении йодидов или соединений железа (II) нитриты восстанавливаются до оксида азота (II):

При взаимодействии с очень сильными восстановителями ( алюминий или цинк в щелочной среде) нитриты восстанавливаются максимально – до аммиака:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *