Общая и неорганическая химия. Лекция 21
Общая характеристика элементов VА-группы. Азот
Элементы VA-группы
Элемен |
N |
P |
As |
Sb |
Bi |
т |
7 |
15 |
33 |
51 |
83 |
z |
|||||
Ar |
14,00 |
30,97 |
74,92 |
121,7 |
208,9 |
|
7 |
|
|
5 |
8 |
|
3,07 |
2,32 |
2,11 |
1,82 |
1,67 |
Неметаллы Амфотерные элементы
Элементы VА-группы |
||
Общая электронная формула: |
||
|
[…] ns 2 (n–1)d 10np 3 |
|
|
|
nd 0 |
ns 2 |
np 3 |
|
Валентные возможности: |
||
3 6 |
N – 3, 4; |
P, As, Sb, Bi – |
|
–III, 0, +III, |
|
Степени окисления: |
||
+V |
|
|
Простые в-ва |
N2(г) |
P4(т) |
As (т) Sb(т) Bi |
||||
(т) |
|
|
|
|
Рост |
|
|
N2 + HNO3(конц) |
металличности |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
P4 |
+ HNO |
|
V |
+ NO2 |
+ |
||
|
H3P O4 |
||||||
As |
3(конц) |
H3AsVO |
H O |
|
|||
|
|
||||||
|
|
|
III |
|
|
2 |
|
|
+ HNO3(разб) |
4 |
O3 |
·n H2O |
|
||
|
|
|
|||||
|
Sb2 |
|
+ … |
||||
Sb |
+ HNO3(конц) |
Sb2VO5 ·n H2O |
|||||
Bi |
+ HNO3(разб, конц) |
BiIII(NO ) + |
Мышьяк |
||||
|
|
… |
|
3 3 |
|||
|
|
|
Висму |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
Фосфо |
|
|
Сурьм |
|
|||
р |
|
|
|
|
а |
|
|
Водородные соединения
Устойчивость убывает |
NH3 – уст. |
|
|
|
PH3 – неуст. |
|
|||
|
|
|||
|
AsH3 |
– |
очен |
|
|
SbH3 |
– |
|
|
|
ь |
|
||
|
(BiH3) |
|
||
|
неус |
|
||
|
|
|
т. |
|
ЭН4+ + H2O ЭН3 + H3O+ |
|
|||
NН4+ + H2O NН3 + H3O+ |
Kк 10– |
|||
10 |
|
|
|
|
PН4+ + H2O PН3 + H3O+ |
|
|||
AsН4+ + H2O AsН3 + H3O+
Водородные соединения
|
NH3 |
PH3 |
AsH3 |
SbH3 |
т. пл., С |
– |
– |
– |
–94,2 |
|
77,75 |
133,8 |
116,92 |
|
т. кип., С |
–33,4 |
– |
–62,47 |
–18,4 |
|
|
87,42 |
|
|
Аномалии свойств аммиака: водородные связи
NH3 ··· NH3 ··· NH3 ···
Гидроксиды, кислоты |
|
||||
основности, уменьшение кислотности |
|
Э+III |
|
Э+V |
|
• N |
HNO2 |
|
HNO3 Сильная кислота |
||
• P |
H2(PHO3) |
Слабые |
H3PO4, (HPO3)x |
||
• As |
кислоты |
H3AsO4 |
Слабые |
||
|
H3AsO3 |
|
кислоты |
||
• Sb |
Амфотерный гидроксид |
Sb2O5 ·n H2O |
|||
|
|
|
|||
|
|
] |
H[Sb(OH)6](р) |
||
Рост |
|
|
|||
|
|
|
Сильная кислота |
||
|
• Bi |
Bi(OH)3, BiO(OH) |
|||
|
|
|
|||
|
|
Основный |
|
|
|
|
|
гидроксид |
|
|
|
Оксиды
Э2О3
N2O3(г, ж)
неуст
P4O6(т) As4O6(т)
Sb2O3(т)
Bi2O3(т)
К лси нто еы
Амфотерны е
Э2О5
N2O5(г, ж, т)
неуст
P4O10(т)
As2O5(т)
Sb2O5(т)
Bi2O5
К лси нто еы
Степени окисления
Ст.ок. +V: P, As, Sb
N(+V), Bi(+V) – сильные окислители 
Ст.ок. +III: P, As, Sb, Bi
N(+III) – активный окислитель и восстановитель
Ст.ок. 0: N
Распространение в
природе
12. P – 0,09 масс.%
16. N – 0,03 масс.%
47. As – 5·10–4 масс.%
62. Sb – 5·10–5 масс.%
66. Bi – 1·10–5 масс.%
Азот атмосферы N2 (самородный)