Разделы презентаций


Химия элементов VA группы (пниктогены или пникти́ды )

Содержание

N2O – несолеобразующийNO – несолеобразующий N2O3 – кислый NO2 – несолеобразующий N2O5 – кислый Однако! 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2Оксиды азота

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Химия элементов VA группы (пниктогены или пникти́ды)

Химия элементов VA группы (пниктогены или пникти́ды)

Слайд 2N2O – несолеобразующий
NO – несолеобразующий
N2O3 – кислый
NO2 –

несолеобразующий
N2O5 – кислый

Однако! 2NO2 + H2O = HNO3

+ HNO2

Оксиды азота

N2O – несолеобразующийNO – несолеобразующий N2O3 – кислый NO2 – несолеобразующий N2O5 – кислый Однако! 2NO2 +

Слайд 3Кислородные соединения N+1
N2O – б/ц газ, мало реакц. способен, н/р

в воде
Получение:
NH4NO3 расплав = N2O + 2H2O (иногда взрыв!)

N2O +

2H+ +2e– = N2 + H2O E0 = +1,77B, pH = 0
N2O + H2O + 2e– = N2 + 2OH- E0 = +0,94B, pH = 14
Должен быть сильным окислителем (поддерживает горение), но инертен (кинетика)

Кислородные соединения N+1N2O – б/ц газ, мало реакц. способен, н/р в водеПолучение:NH4NO3 расплав = N2O + 2H2O

Слайд 4Кислородные соединения N+2
NO – б/ц газ, реакц. способен, н/р в

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

Кислородные

соединения N+3

NO + NO2 ↔ N2O3 (охлаждение смеси газов 1:1)
N2O3 – образует синюю жидкость (Тпл.= –102 оС), в газе диссоциирует на NO и NO2



NO + NO2 + H2O = 2HNO2 (смесь газов 1:1)

Кислородные соединения N+2NO – б/ц газ, реакц. способен, н/р в водеПолучение:3Cu + 8HNO3 разб. = 3Cu(NO3)2 +

Слайд 5ДВОЙСВЕННОСТЬ Ox-Red СВОЙСТВ:

HNO2 – сильный (и быстрый) окислитель
HNO2 + H+

+ e– = NO + H2O E0 = +1,00 B
2NO2–

+ 2I– + 4H+ = 2NO + I2 + 2H2O

HNO2 – восстановитель
HNO3 + 2H+ + 2e– = HNO2 + H2O E0 = +0,94 B
Окисляется MnO4–, Cr2O72– до NO3–
5NO2– + 2MnO4– + 6H+ = 2Mn2+ + 5NO3– + 3H2O

Кислородные соединения N+3

ДВОЙСВЕННОСТЬ Ox-Red СВОЙСТВ:HNO2 – сильный (и быстрый) окислительHNO2 + H+ + e– = NO + H2O 		E0

Слайд 6Кислородные соединения N+4
NO2 – бурый, реакционноспособный, газ, ядовит
N2O4 – бесцветный,

Тпл. = –11 оС

2NO2 = N2O4 (K = 0,115 при

25 оС)
Cu + 4HNO3 конц. = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Кислородные соединения N+4NO2 – бурый, реакционноспособный, газ, ядовитN2O4 – бесцветный, Тпл. = –11 оС2NO2 = N2O4 (K

Слайд 7Кислородные соединения N+4
Диспропорционирование:

2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 (на

холоду)
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (при Т)

2NO2 +

2OH– = NO3– + NO2– + H2O (pH  7)
3HNO2 = NO3– + 2NO (pH < 7)
Кислородные соединения N+4Диспропорционирование:2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 (на холоду)3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

Слайд 8Кислородные соединения N+5

N2O5 – б/ц тв., неустойчив, [NO2]+[NO3]–,
в газе

O2N–O–NO2, сильный окислитель

Получение оксида:
2HNO3 конц. + P2O5 = 2HPO3 +

N2O5

HNO3 – сильный окислитель
Нитраты – сильные окислители только в расплавах

Кислородные соединения N+5N2O5 – б/ц тв., неустойчив, [NO2]+[NO3]–, в газе O2N–O–NO2, сильный окислительПолучение оксида:2HNO3 конц. + P2O5

Слайд 9NO3– в нейтральной среде не обладает окислительными свойствами!
NO3– + 2H2О

+ 3e– = NO + 4ОН– E0 = –0,14 B
NO3–

+ H2О + e– = NO2 + 2ОН– E0 = –0,86 B

Нитраты – сильные окислители в расплавах!
3KNO3 + 2FeCl3 + 10KOH =
2K2FeO4 + 3KNO2 + 5H2O + 6KCl (Fe+3  Fe+6)

Кислородные соединения N+5

NO3– в нейтральной среде не обладает окислительными свойствами!NO3– + 2H2О + 3e– = NO + 4ОН– E0

Слайд 10Азотная кислота
Производство:
В XX веке и до… :
4NH3 + 5O2 (Pt) → 4NO +

6H2O
2NO + O2 → 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3.
До XX века:
KNO3 + H2SO4 → HNO3

+ KHSO4
Азотная кислотаПроизводство:В XX веке и до… :4NH3 + 5O2 (Pt) → 4NO + 6H2O2NO + O2 → 2NO24NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3.До XX века:KNO3 +

Слайд 11Применение
в производстве минеральных удобрений;
в производстве красителей и лекарств (нитроглицерин)
в военной промышленности

(дымящая – в производстве взрывчатых веществ, как окислитель ракетного

топлива, разбавленная  – в синтезе различных веществ, в том числе отравляющих);
в ювелирном деле – основной способ определения золота в золотом сплаве.

Азотная кислота

Применениев производстве минеральных удобрений;в производстве красителей и лекарств (нитроглицерин)в военной промышленности (дымящая –  в  производстве взрывчатых

Слайд 12Азотная кислота
Различные азотсодержащие продукты при взаимодействии азотной кислоты с различными

веществами:
увеличение концентрации кислоты     

                       увеличение активности металла
Азотная кислотаРазличные азотсодержащие продукты при взаимодействии азотной кислоты с различными веществами:увеличение концентрации кислоты     

Слайд 13Азотная кислота
Различные азотсодержащие продукты при взаимодействии азотной кислоты с различными

веществами:
увеличение концентрации кислоты     

                       увеличение активности металла

Влияние плотности (концентрации) HNO3 на характер продуктов ее восстановления железом

Продукты распада HNO3

Азотная кислотаРазличные азотсодержащие продукты при взаимодействии азотной кислоты с различными веществами:увеличение концентрации кислоты     

Слайд 14Почему азот в реакциях с разбавленной HNO3 восстанавливается «глубже», чем

с концентрированной?
NO + 2HNO3  3NO2 + H2O

Увеличение конц.

HNO3

Увеличение конц. H2O

Почему азот в реакциях с разбавленной HNO3 восстанавливается «глубже», чем с концентрированной? NO + 2HNO3  3NO2

Слайд 15«Царская водка»: HNO3(к) + HCl(к) (1:3 по объему)
3HCl + HNO3

 NOCl + 2[Cl0] + H2O

Au + 4HCl +

HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O
3Pt + 18HCl + 4HNO3 = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O

Это интересно!
В 1943 году известный датский физик лауреат Нобелевской премии Нильс Бор, спасаясь от гитлеровских оккупантов, был вынужден покинуть Копенгаген. Но у него хранились две золотые Нобелевские медали его коллег – немецких физиков-антифашистов Джеймса Франка и Макса фон Лауэ. Не рискуя взять медали с собой, ученый растворил их в царской водке и поставил ничем не примечательную бутылку подальше на полку, где пылилось много таких же бутылок и пузырьков с различными жидкостями. Вернувшись после войны в свою лабораторию, Бор нашел драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора золото и заново изготовили обе медали.

«Царская водка»: HNO3(к) + HCl(к) (1:3 по объему) 3HCl + HNO3  NOCl + 2[Cl0] + H2O

Слайд 16Разложение нитратов при T
NH4NO3 = N2O + 2H2O

NaNO3 = NaNO2

+ 1/2O2
Щелочные и Щелочноземельные металлы и др. (в

ряду напряжений левее Mg)

Pb(NO3)2 = PbO + 2NO2 + 1/2O2 (от Mg до Cu)

AgNO3 = Ag + NO2 + 1/2O2 (правее Cu)
Разложение нитратов при TNH4NO3 = N2O + 2H2ONaNO3 = NaNO2 + 1/2O2   Щелочные и Щелочноземельные

Слайд 17Галогениды N
NF3 – УСТОЙЧИВ, fG0

очень неустойчив
NI3.NH3 – ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВЗРЫВООПАСЕН
Гидролиз «хлорида азота»: NCl3 + H2O

= NH3 + HClO
Галогениды NNF3 – УСТОЙЧИВ, fG0

Слайд 18N и P
Химия N и P резко отличаются
N в высших

степенях окисления – сильные окислители, P – нет
N – 4-ковалентный,


P – 5-ковалентный
Простые вещества:
N2 – тройная связь
P4 (белый) – одинарные связи
N и PХимия N и P резко отличаютсяN в высших степенях окисления – сильные окислители, P –

Слайд 19Э = P, As, Sb, Bi
Возрастание металлических свойств
Увеличение окислительных свойств

P5+  Bi5+; соединения Bi5+ – сильные окислители
Увеличение восст.

свойств P3–  Bi3–
Э = P, As, Sb, BiВозрастание металлических свойствУвеличение окислительных свойств  P5+  Bi5+;  соединения Bi5+

Слайд 20Получение Р, As, Sb, Bi
Спекание в электропечи: 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 +

10C = P4 + 6CaSiO4 +10CO (>1200 ºC)

(фосфорит)
Обжиг сульфидов: 2Э2S3 + 9O2 = 2Э2O3 + 6SO2 (Э = As, Sb, Bi)
Восстановление оксидов: Э2O3 + 3C = 2Э + 3CO (Э = As, Sb, Bi)

2Ca3(PO4)2 + 10C

Е

P4 + 6CaO+10CO

6CaO + 6SiO2

P4 + 6CaSiO4 +10CO

Добавим кварц!

По закону Гесса! Пойдет!

Не выгодно! Реакция запрещена термодинамически!

Получение Р, As, Sb, BiСпекание в электропечи: 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = P4 + 6CaSiO4 +10CO

Слайд 21Свойства Р, As, Sb, Bi
Реакции с кислородом: P образует P4O6

и P4O10, остальные Э2О3 (в газе – Э4О6).

Реакции с хлором:

P, As, Sb образуют ЭCl3 и ЭCl5, Bi – BiCl3. AsCl5 и SbCl5 при нагревании разлагаются с выделением хлора.
Реакции с щелочами:
P4 + 3KOHконц. + 3H2O = 3KH2PO2 + PH3
(гипофосфит калия) (фосфин)

Свойства Р, As, Sb, BiРеакции с кислородом:  P образует P4O6 и P4O10,  остальные Э2О3 (в

Слайд 22Реакции с кислотами окислителями:
Э + 5HNO3 конц. = H3ЭO4

+ 5NO2 + H2O
(Э = P, As, Sb)

2Sb + 6H2SO4

конц. = Sb2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Bi + 4HNO3 = Bi(NO3)3 + NO + 2H2O

С кислотами-неокислителями не реагируют!

Свойства Р, As, Sb, Bi

Реакции с кислотами окислителями: Э + 5HNO3 конц. = H3ЭO4 + 5NO2 + H2O(Э = P, As,

Слайд 23Соединения с водородом
PH3 – фосфин, Получение через фосфиды – Ca3P2

+ 3Ca = Ca3Э2 (Э = P, As, Sb)
Ca3Э2

+ 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2ЭH3↑
Устойчивость в ряду PH3  BiH3 резко уменьшается :
при нагревании 2ЭH3 = 2Э + 3Н2 (Sb, As, Bi)
Сильно возрастают восстановительные св-ва.

Соединения с водородомPH3 – фосфин,  Получение через фосфиды – Ca3P22Э + 3Ca = Ca3Э2 (Э =

Слайд 24Криминалистика

As2O3 + 6Zn + 6H2SO4 = 6ZnSO4 + 2AsH3 +

3H2O
“H”
2AsH3 = 3H2 + 2As (600 оС, блестящий

налет)

Проба Ма́рша — предложил английский химик Джеймс Марш в 1836 году.
Наиболее известным первым применением Пробы Марша в судебной токсикологии стало дело об отравлении Шарля Лафаржа его супругой Мари в 1840 г. в Ле Гландье (Франция). Тогда эксперт Джеймс Орфила сумел с помощью Пробы Марша установить летальные дозы мышьяка в теле Шарля Лафаржа даже после эксгумации.
КриминалистикаAs2O3 + 6Zn + 6H2SO4 = 6ZnSO4 + 2AsH3 + 3H2O			  “H”2AsH3 = 3H2 + 2As

Слайд 28Кислородные соединения Э+1
Известны кислота и соли только для Р
H3PO2 –

гипофосфористая (фосфорноватистая) к-та, одноосновная, pKa = 1
Соли (гипофосфиты) практически не

гидролизуются (сильная кислота)

K = 10–12

Кислородные соединения Э+1Известны кислота и соли только для РH3PO2 – гипофосфористая (фосфорноватистая) к-та, одноосновная, pKa = 1Соли

Слайд 29Кислородные соединения Э+1
Получение:
2P4 + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3 +

3Ba(H2PO2)2
Ba(H2PO2)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H3PO2

УДОБНЫЕ ВОССТАНОВИТЕЛИ
NaH2PO2 + 4AgNO3

+ 2H2O = NaH2PO4 + 4Ag + 4HNO3
Кислородные соединения Э+1Получение:2P4 + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3 + 3Ba(H2PO2)2Ba(H2PO2)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H3PO2УДОБНЫЕ

Слайд 30Кислородные соединения Э+3

Кислородные соединения Э+3

Слайд 31Кислородные соединения Э+3
H3PO3 – фосфористая кислота, ДВУХОСНОВНАЯ, средняя соль Na2HPO3

(фосфит натрия)
pKa1 = 2, pKa2 = 7

Кислородные соединения Э+3H3PO3 – фосфористая кислота, ДВУХОСНОВНАЯ, средняя соль Na2HPO3						  (фосфит натрия)pKa1 = 2, pKa2 =

Слайд 32Реакции ЭГ3 (Г = галогенид ион)
ЭCl3 + 3H2O = H3ЭO3

+ 3HCl (Э = P, As)
(NCl3 + H2O = NH3

+ HClO)
PCl3 + 5NaOH = Na2HPO3 + 3NaCl + 2H2O

2) ЭCl3 + 2H2O = Э(OH)2Сl + 2HCl (Э = Sb, Bi)
Э(OH)2Сl = H2O + (ЭО)Cl↓– соли стибила и висмутила

3) Sb(OH)3 + 3HCl = SbCl3 + 3H2O
SbCl3 + 6NaOHизб. = Na3[Sb(OH)6] + 3NaCl

4) BiCl3 + 3NaOH = Bi(OH)3↓ + 3NaCl

Реакции ЭГ3  (Г = галогенид ион)ЭCl3 + 3H2O = H3ЭO3 + 3HCl (Э = P, As)(NCl3

Слайд 33Ox/red св-ва кислородных соединений P+3
Диспропорционирование H3PO3
4H3PO3(безводная) = 3H3PO4 + PH3

(при Т)

H3PO3 – восстановитель средней силы

H3PO3 + 2AgNO3 + H2O

= H3PO4 + 2Ag + 2HNO3

Ox/red св-ва кислородных соединений P+3Диспропорционирование H3PO34H3PO3(безводная) = 3H3PO4 + PH3 (при Т)H3PO3 – восстановитель средней силыH3PO3 +

Слайд 34В щелочной среде Bi3+ может быть окислен или восстановлен
Bi(OH)3 +

Cl2 +3KOH = KBiO3 + 2KCl +3H2O

2Bi(OH)3 + 3[Sn(OH)4]2– =

2Bi + 3[Sn(OH)6]2–

В кислой среде Bi3+ может быть восстановлен (но не окислен!)
2BiCl3 + 3Zn = 2Bi + 3ZnCl2 (в среде HCl)

Ox/red св-ва соединений Bi+3

В щелочной среде Bi3+ может быть окислен или восстановленBi(OH)3 + Cl2 +3KOH = KBiO3 + 2KCl +3H2O2Bi(OH)3

Слайд 35Кислородные соединения Э+5

Кислородные соединения Э+5

Слайд 36Получение кислот Э+5
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4
Для Э = P,

As, Sb:
ЭCl5 + 4H2O = H3ЭO4 + 5HCl
Э +

5HNO3 конц. = H3ЭO4 + 5NO2 + H2O

Bi + 6HNO3 конц. = Bi(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Получение кислот Э+5P4O10 + 6H2O = 4H3PO4Для Э = P, As, Sb:ЭCl5 + 4H2O = H3ЭO4 +

Слайд 37Ox свойства Э+5
Соли BiO3– можно получить только в сильнощелочной среде

в

кислой среде BiO3– ОЧЕНЬ СИЛЬНЫЙ ОКИСЛИТЕЛЬ!!!
2KBiO3 + 4H2SO4 = Bi2(SO4)3

+ O2 + K2SO4 + 4H2O

Cоединения P5+ не являются окислителями!

Ox свойства Э+5Соли BiO3– можно получить только в сильнощелочной средев кислой среде BiO3– ОЧЕНЬ СИЛЬНЫЙ ОКИСЛИТЕЛЬ!!!2KBiO3 +

Слайд 38As5+ и Sb5+ слабые окислители и только в кислой среде:
H3AsO4

+ 2HI = I2 + HAsO2 + 2H2O
H3SbO4 + 5HClконц.

= SbCl3 + Cl2 + 4H2O


Но в щелочной среде:
I2 + NaAsO2 + 4NaOH = Na3AsO4 + 2NaI + 2H2O

Ox свойства Э+5

As5+ и Sb5+ слабые окислители и только в кислой среде:H3AsO4 + 2HI = I2 + HAsO2 +

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика