Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Неорганика6-11.docx
Скачиваний:
59
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
485.85 Кб
Скачать

1.Азот.

Молекулярный азот обладает крайне низкой реакционной способностью, что обусловлено наличием в молекуле N2 прочной тройной связи, а также неполярностью молекулы. При комнатной температуре N2 реагирует лишь с некоторыми сильными восстановителями, например, литием: 6Li + N2 = 2Li3N

реагент

N2

Кислород

Сера

Не реагирует

Галогены

Не реагирует

водород

N2 + ЗН2 = 2NH3 (при температуре 400 С и катализатор железо)

Фосфор и азот образуют нитрид P3N5. Для образования нитрида магния Mg3N2 из простых веществ требуется нагревание до 300 оС. Нитриды активных металлов представляют собой ионные соединения, гидролизующиеся водой с образованием аммиака.

Оксиды.

Оксид азота(I) N2O. При комнатной температуре N2O — бесцветный газ без запаха, сладковатый на вкус, малорастворимый в воде. При вдыхании в небольших количествах N2O вызывает судорожный смех, поэтому его называют «веселящим газом». Молекула N2O линейная, малополярная. Оксид азота(1) получают термическим разложением нитрата аммония при температуре немного выше температуры его плавления:

NH4NO3=N2O+2H2O

Оксид азота(1) не взаимодействует с водой, но формально его можно рассматривать

как ангидрид азотноватистой кислоты H2N2O2, при разложении которой он образуется:

H2N2O2= N2O + H2O

Оксид азота(1) является окислителем. В нем, как в кислороде, вспыхивает тлеющая лучинка, и ярко горит зажженная сера. В газовой фазе он восстанавливается водородом до азота: N2O + Н2 = N2 + Н2O

при поджигании смеси N2O с NH3 происходит оглушительный взрыв:

3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O

В то же время при контакте с сильными окислителями N2O проявляет себя как восстановитель. Он медленно обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия:

5N2O + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 10NO + 2MnSO4 + K2SO4 + ЗН2О

При нагревании выше 600 °С оксид азота(1) разлагается со взрывом: 2N2O= 2N2 + O2

Об этом необходимо постоянно помнить, проводя разложение нитрата аммония, и никогда не допускать перегрева реакционной смеси. Оксид азота(1) нетоксичен.

Оксид азота(II) NO. При комнатной температуре NO — бесцветный газ. Он растворим в воде, но с ней не реагирует. Формально NO соответствует нитроксиловая кислота H4N2O4.

Оксид азота(II) — типичный восстановитель. Он обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия: 5NO + 3KMnO4 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + 3KNO3 + Mn(NO3)2 + 2Н2O

легко окисляется кислородом: 2NO + O2 = 2NO2

Менее характерны для NO окислительные свойства. Например, при взаимодействии

с сильными восстановителями образуется азот: 2NO + 2H2S = N2 + 2S + 2Н2O

При взаимодействии с расплавленной щелочью NO диспропорционирует:

6NO + 4КOН = N2 + 4KNO2 + 2Н2O

В лабораторных условиях оксид азота(II) получают действием на медь разбавленной HNO3: 8HNO3 + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 4Н2O + 2NO

Оксид азота(III) n2o3.

Это соединение очень неустойчиво и существует только при низких температурах. В твердом и жидком состоянии это вещество окрашено в ярко-синий цвет; выше 0 oС оно разлагается:

N2O3 = NO + NO2

Молекула N2O3 плоская. В отличие от N2O и NO оксид азота(III) — типичный кислотный оксид, в ледяной воде он растворяется с образованием голубого раствора азотистой кислоты: N2O3+ Н2O = 2HNO2

При взаимодействии с щелочными растворами N2O3 количественно превращается

в нитриты: N2O3 + 2NaOH = 2NaNO2 + Н2O

Оксиды азота(IV): NO2 и N2O4. Оксид азота(IV) в широком интервале температуры

существует в виде равновесной смеси мономера NO2 и димера N2O4.

Равновесие: ( Бурый газ парамагнитен) 2NO2 N2O4 (Бесцветный газ диамагнитен)

Молекула NO2 имеет угловую форму. Молекула N2O4 в газовой и твердой фазах является плоской. Поскольку в водных растворах соединения азота в четных степенях окисления не существуют, происходит диспропорционирование на азотную и азотистую кислоты: N2O4 + Н2O = HNO3 + HNO2

Последняя устойчива лишь на холоде, а при комнатной температуре и выше диспропорционирует на NO и HNO3, поэтому при комнатной и более высоких температурах реакция протекает по уравнению: 3NO2 + Н2O = 2HNO3 + NO

Диоксид NO2 — сильный окислитель, в атмосфере которого горят углерод, сера, многие металлы: С + 2NO2 = СO2 + 2NO