30. Азотистая и азотная кислота и их соли. Эфиры азотной кислоты. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметаллами.

Азотистая и азотная кислоты и их соли

Азотистая кислота существует либо в растворе, либо в газовой фазе. Она неустойчива и при нагревании распадается в парах: 2HNO2 NO NO2 Н2О

По кислотным свойствам азотистая кислота лишь немного сильнее уксусной. Соли ее называются нитритами и в отличие от самой кислоты являются устойчивыми.

На основе данных о ее соединениях предполагают два типа структуры азотистой кислоты:

которым соответствуют нитриты и нитросоединения. Нитриты активных металлов имеют структуру I типа, а малоактивных металлов — II типа. Почти все соли этой кислоты хорошо растворимы, но нитрит серебра труднее всех. Все соли азотистой кислоты ядовиты.

Азотная кислота — бесцветная жидкость, с едким запахом. Очень гигроскопична, «дымит» на воздухе, т.к. ее пары с влагой воздуха образуют капли тумана. Смешивается с водой в любых соотношениях. При -41,6°С переходит в кристаллическое состояние. Кипит при 82,6°С.

В HNO3 валентность азота равна 4, степень окисления +5. Структурную формулу азотной кислоты изображают так:

Эфиры азотной кислоты

Э фиром азотной кислоты является нитроглицерин — тяжелая маслянистая жидкость, температура плавления 13,5°C. Растворим в ацетоне, бензоле, плохо — в воде. Получается при взаимодействии глицерина с азотной кислотой:

Нитроглицерин является взрывчатым веществом (взрывается от легкого сотрясения и нагревания), входит в состав динамитов и баллиститных порохов. Однако спиртовые растворы его не взрываются. Нитроглицерин используется в медицине в качестве сосудорасширяющего средства.

31. Подгруппа азота. Фосфор. Оксиды фосфора и фосфорные кислоты.

Фосфор (P) - открыт алхимиком Х. Брандом в 1669 году. В свободном состоянии в природе не встречается.

Электронная конфигурация 1S22S22P63S23P3

К важнейшим оксидам фосфора принадлежат Р2О3 и Р2О5.

Оксид фосфора (III) Р2О3 при обычной температуре - белая воскообразная масса. Очень легко испаряется, имеет неприятный запах, очень ядовит. Существует в виде димеров P4H6.

P2O3 образуется при медленном окислении фосфора или при его горении в недостатке кислорода: 4P + 3O2 = 2P2O3

Оксид фосфора (V) Р2О5 при обычной температуре – белая снегоподобная масса, не имеет запаха, существует в виде димеров P4O10. При соприкосновении с воздухом расплывается в сиропообразную жидкость (HPO3). P2O5 – самое эффективное осушающее средство и водоотнимающий агент. Применяется для осушения нелетучих веществ и газов.

Оксид фосфора (V) получают сжиганием фосфора в избытке воздуха.

Фо́сфорные кисло́ты — соединения фосфора в степени окисления +5, имеющие общую формулу P2O5·nH2O.

П ри взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде получается метафосфорная кислота HPO3, представляющая собой прозрачную стекловидную массу. При разбавлении её водой образуется ортофосфорная кислота H3PO4:

32. Подгруппа углерода. Углерод и его свойства. Оксиды углерода. Угольная кислота и его соли. Карбиды: кальция, алюминия, железа.

Главную подгруппу элементов четвертой группы периодической системы составляют: углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (Рb). На внешнем уровне у них по четыре электрона, электронные конфигурации имеют вид: nS2nP2. Они в соединениях проявляют степени окисления от –4 до +4. Сверху вниз в подгруппе металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают. Углерод и кремний являются типичными неметаллами, германий проявляет амфотерные свойства, а олово и свинец являются типичными металлами.

Оксид углерода (II) CO – угарный газ, без цвета и запаха, сильно ядовит. Между атомами углерода и кислорода имеется тройная связь, состоящая из двух ковалентных и одной донорно-акцепторной связи, поэтому его строение изображают: :С ≡ О:. Оксид углерода восстанавливает металлы из их оксидов: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2↑. На воздухе горит синим пламенем: 2СО + О2 → 2СО2. С парами воды дает СО2 и Н2: СО + Н2О → СО2 + Н2. С хлором соединяется с образованием очень ядовитого газа фосгена: СО + Сl2 → COCl2.

Оксид углерода (IV) и угольная кислота. Оксид углерода (IV) CO2 – углекислый газ. Представляет собой газ без цвета и запаха, растворимый в воде. Получают по реакциям: СаСО3 → СаО + СО2↑. СаСО3 + 2НСl → CaCl2 + CO2↑.

Химические свойства. Является типичным кислотным оксидом и проявляет все их свойства.

1. Реакция с основными оксидами: СО2 + К2О → К2СО3.

2. Реакция с основаниями: СО2 + NaOH → NaHCO3,

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O.

3. C водой дает слабую, неустойчивую угольную кислоту:

СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО—3

Угольная кислота дает два ряда солей: средние (карбонаты, например карбонат кальция СаСО3) и кислые (гидрокарбонаты, например гидрокарбонат кальция Са(НСО3)2).

33.Основные понятия органической химии. Теория строения органических соединений А.М. Булерова. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулах. Зависимость свойств веществ от их строения.

Органическая химия – это область химии, изучающая соединения углерода. Углерод выделяется среди всех элементов тем, что его атомы могут связываться друг с другом в длинные цепи или циклы. Именно это свойство позволяет углероду образовывать миллионы соединений, изучением которых занимается органическая химия.

Теория химического строения А. М. Бутлерова.

Химическое строение – это последовательность соединения атомов в молекуле, порядок их взаимосвязи и взаимного влияния друг на друга.

Современная теория строения молекул объясняет и огромное число органических соединений, и зависимость свойств этих соединений от их химического строения. Она же полностью подтверждает основные принципы теории химического строения, разработанные выдающимся русским ученым А. М. Бутлеровым.

Основные положения этой теории (иногда ее называют структурной):

1) атомы в молекулах соединены между собой в определенном порядке химическими связями согласно их валентности;

2) свойства вещества определяются не только качественным составом, но и строением, и взаимным влиянием атомов.

3) по свойствам вещества можно определить его строение, а по строению – свойства.

Важным следствием теории строения был вывод о том, что каждое органическое соединение должно иметь одну химическую формулу, отражающую ее строение. Такой вывод теоретически обосновывал хорошо известное уже тогда явление изомерии,— существование веществ с одинаковым молекулярным составом, но обладающих различными свойствами.

Изомеры – вещества, одинаковые по составу, но разные по строению.