- •Лекция №3
- •V группа главная подгруппа
- •Нахождение в природе
- •Получение азота
- •Физические свойства азота
- •Химические свойства азота
- •Применение азота
- •Соединения азота со степенью окисления –3
- •Сравнительная характеристика водородных соединений элементов V группы главной подгруппы
- •Аммиак Физические свойства аммиака
- •Получение аммиака
- •Химические свойства аммиака
- •Применение
- •Соли аммония
- •Соединения азота со степенью окисления –2
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Применение
- •Азотистоводородная кислота и азидоводород
- •Кислородные соединения азота
- •Получение n2o
- •Химические свойства
Применение
В большом количестве гидроксиламин расходуется при производстве синтетических волокон (капрон), пестицидов, лекарственных препаратов.
Азотистоводородная кислота и азидоводород
В этом соединении степень окисления азота равна –1/3. Необычная степень окисления обусловлена структурной неравноценностью атома азота в этом веществе.
Азидоводород HN3
– бесцветная легколетучая взрывчатая
жидкость,
,
с резким запахом. Ядовитая, растворимая
в воде.
Водный раствор
азидоводорода называется азотистоводородной
кислотой. В водном растворе HN3
– слабая
кислота
(по силе близка к уксусной кислоте):
В разбавленных растворах азотистоводородная кислота медленно диспропорционирует:
В безводном состоянии она может взрываться не только при нагревании, но и при сотрясении:
Растворы азидоводорода являются сильными окислителями, взаимодействуют со многими металлами:
Смесь азотистоводородной и концентрированной соляной кислот способна растворять даже благородные металлы (даже платину). Соли азотистоводородной кислоты – азиды – сильно взрывчаты (не взрывчаты только азиды щелочных металлов, за исключением LiN3). Азиды получают при взаимодействии оксида азота (I) или нитрата с амидом щелочного металла:
Азид натрия
используется в подушках безопасности
и для получения особо чистого азота,
азиды свинца
и серебра
– в качестве детонаторов.
Кислородные соединения азота
Известно шесть оксидов азота: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, а также неустойчивые оксиды N4O и NO3.
Свойство |
N2O |
NO |
N2O3 |
NO2 |
N2O4 |
N2O5 |
Степень окисления |
+1 |
+2 |
+3 |
+4 |
+4 |
+5 |
Температура плавления, ºС |
–90,7 |
–163,7 |
–101 |
– |
–11 |
32,4 (субл) |
Температура кипения, ºС |
–88,7 |
–151,8 |
3,5 (разл) |
– |
21,2 |
– |
Цвет |
бесцв |
бесцв |
синий |
бурый |
бесцв |
бесцв |
|
82 |
90,2 |
50,3 (жидк) |
33,2 |
–19,5 (жидк) |
–41,3 (тв) |
Магнитные свойства |
диа- |
пара- |
диа- |
пара- |
диа- |
диа- |
Оксид азота (I) N2O (монооксид азота, закись азота) – бесцветный газ, без запаха, сладковатый на вкус, малорастворим в воде (при 0º С один объем газа растворяется в одном объеме воды). При вдыхании небольших количеств оксида азота (I) вызывается судорожных смех, поэтому его называют «веселящим газом».
Молекула N2O имеет линейное строение. Методом ВС строение молекулы оксида азота (I) описывается с помощью двух резонансных структур:
↔
Наложением двух
резонансных структур получаем:
Длина связи N – N 113 пм, N – O 118 пм.
Получение n2o
1. термическим разложением нитрата аммония:
Образующийся газ может быть загрязнен азотом и оксидом азота (II). Нельзя допускать перегрева смеси, потому что оксид азота (I) разлагается со взрывом.
2. Чистый оксид азота (I) получают при взаимодействии нитрита (или азотистой кислоты) и соли гидразина или гидроксиламина:
