Азот–фосфор

Теория: Электронное строение атомов: сходства и различия, валентные возможности, ^χ; возможности стабилизации положительных и отрицательных степеней окисления, предпочтения к связыванию с атомами H, O, Cl.

Свойства простых веществ:

• физ.–хим.: агрегат. состояние (Т_кип, Т_пл), растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;

• химич.: прочность межатомных и межмолекулярных связей (активность), окисл.-восст. способность (почему для азота более характерны окислительные свойства, а для фосфора - восстановительные?).

ОПЫТЫ

1. Получение азота, изучение его свойств

С реди предложенных реактивов (растворы KOH, KClO₃; кристаллические NH₄Cl, Ca(OH)₂, KNO₃, "CaOCl₂" , NaNO₂) выберите те, которые могут быть использованы для получения азота. Приготовьте реакционную смесь, используя примерно равные объемы реагентов, и поместите ее в пробирку. Объем смеси не должен превышать половину объема пробирки. Можно ли собирать выделяющийся газ сразу или только через некоторое время? Правильно ли собирать азот вытеснением воды или воздуха?

Пробирку закрепить в штативе. Осторожно прогреть спиртовкой всю пробирку, а затем нагревать только смесь.

В верхнюю часть посуды, наполненной азотом, внести горящую лучинку. Наблюдать, что она "разгорится ярко-ярко"…. После этого зажечь в пламени спиртовки магниевую ленту и бросить ее в пробирку с оставшимся азотом.

Горит или нет? Признаки взаимодействия могут наблюдаться только во время падения магния в атмосфере азота. После падения на дно теплового эффекта не достаточно, чтобы поддерживать условия взаимодействия.

Доказать, что магний с азотом все же частично сумел провзаимодействовать. Для этого долить в пробирку с магнием на дне немного раствора HCl, а затем реактив Несслера (в присутствии солей аммония появляется желто-оранжевый осадок или окрашивание). Составить уравнения всех реакций, кроме реакции с реактивом Несслера.

2. Получение, свойства белого и красного фосфора.

а) В глубокую сухую пробирку поместить немного сухого красного фосфора. Закрыть отверстие пробирки ватой и прогреть дно. Наблюдать появление белого дыма.

Каков его состав (имейте в виду, что не все, что выглядит "белым" является белым фосфором!). В какой части пробирки и, в ходе какого процесса следует ожидать образования белого фосфора? В какой части пробирки и, в ходе какого процесса следует ожидать образования красного фосфора? Наблюдать свечение белого фосфора в темноте. Роль темноты будут исполнять студенты, не получившие до сих пор ни одного зачета по отчетам!

б) В фарфоровую чашку поместить немного красного фосфора и под вытяжкой прикоснуться к нему разогретой в пламени спиртовки стеклянной палочкой (см. температуру воспламенения фосфора!). Состав продукта горения?

в) Выполнить пробирочные реакции окисления красного фосфора конц. растворами HNO₃ или H₂SO₄. После 1-2 минут кипячения раствора часть его осторожно (особенно тот, где использовалась конц. H₂SO₄) перелить в пробирку с молибденовой жидкостью. Наблюдать образование желтого осадка или окрашивание раствора, что служит доказательством наличия Н₃РО₄.