В отчете сделайте обобщающий вывод о свойствах азота и фосфора, выявленных в ходе опытов.

3. Получение аммиака, изучение его свойств газовой фазе.

Среди реактивов, перечисленных в оп.1, выберите те, которые могут быть использованы для синтеза аммиака. Какую систему собирания газа следует применить (см. рис., можно ли собирать газ сразу, правильно ли собирать NH₃ вытеснением воды или воздуха?).

Через 3-4минуты закрыть посуду с газом пробкой с капилляром.

а) Поместить пробку в кристаллизатор с водой и наблюдать "растворение воды в аммиаке".

б) В колбу объемом 0.5-1.0л поместить небольшой объем конц. раствора аммиака, встряхнуть, можно слегка прогреть, чтобы уменьшить растворимость аммиака, затем всыпать в колбу прокаленный в ложечке для сжигания свежеполученный порошок Cr₂O₃ и наблюдать искрение крупинок оксида.

Составить уравнения реакции, идущей на поверхности катализатора и в газовой фазе.

4. Свойства аммиака в водном растворе.

а) Налейте в пробирку около 2 мл концентрированного раствора NН₃ и добавьте 1-2 гранулы NaOH. Что происходит?

b) К 1 мл растворов солей Mn(+II), Co(+II), Ni(II) и Cu(+II) по каплям добавить конц. раствор аммиака, а затем – избыток конц. раствора аммиака. Что происходит? Уравнения реакций.

в) К сернокислому раствору KMnO₄ долейте раствор аммиака. Как и почему меняется температура раствора? Меняется ли его окраска? Какое свойство проявляет NH₃ в данном опыте?

К сожалению, опыт в таком варианте получается плохо из-за наличия примесей в растворе аммиака. Поэтому заменим его (раствор аммиака) на соль аммония. Итак:

В небольшом объеме 15-20-%ного раствора серной кислоты растворите несколько кристалликов (на кончике скальпиля) KMnO₄ после чего в полученный сернокислый раствор перманганата калия добавьте ~0.5 стекл. ложечки (NH₄)₂SO₄. При отсутствии признаков взаимодействия - прогрейте раствор. А должны ли наблюдаться признаки ОВР?

5. Термическое разложение солей аммония.

а) Поместив на дно сухой пробирки немного хлорида аммония, нагреть его, держа пробирку наклонно. Что образуется на холодных стенках пробирки?

б) Насыпать на асбестовую сетку ~10 стеклянных ложечек хорошо просушенных кристаллов бихромата аммония. Верхнюю часть кристаллов прогреть от горящей спички (лучины). Наблюдать экзотермическую реакцию, напоминающую "извержение вулкана".

Составьте уравнения реакций и объясните причину различного характера разложения солей аммония.

В отчете сделайте обобщающий вывод о свойствах аммиака, выявленных в опытах. Почему не предлагались опыты с рн3?

Свойства кислородных соединений азота (кислоты, соли):

• Сравните строение молекул "HNO₂" и HNO₃ (ионов NO₂^- и NO₃^-): стабильность кислот, их кислотные и окислительно-восстановительные свойства, особенности окислительных свойств HNO₃.

• Стабильность солей, окислительно-восстановительные свойства, гидролизуемость.

• Сравните агрегатное состояние "HNO₂", HNO₃ и Н₃РО₄ (почему сравнить удается только два вещества?).

• Объясните закономерности изменения кислотных свойств в ряду "HNO₂"–HNO₃–Н₃РО₄.

• Почему для "HNO₂" и её солей мало характерны восстановительные свойства?

• Почему HNO₃ гораздо более сильный окислитель по сравнению с Н₃РО₄?

• Почему HNO₃ проявляет более сильные окислительные свойства, чем нитраты?

Опыты

1. Получение и свойства азотистой кислоты и нитритов; сравнение окислительных свойств нитритов/нитратов. Из предложенных вам реактивов подберите те, с помощью которых можно выявить окислительно-восстановительные свойства нитрит-иона в водном растворе: KMnO₄, KBr, Na₂SO₃, K₂Cr₂O₇, Na₂S.

• Выберите из предложенных веществ очевидные окислители; с каким из них реакция более вероятна?

• Выберите из предложенных веществ очевидные восстановители; с каким из них реакция более вероятна?

• Найдите в задании вещество, взаимодействие нитрита натрия с которым в общем случае (если не читать лекций) неоднозначно; оцените предпочтения к связыванию с атомами кислорода и обоснуйте разумный вариант взаимодействия.

Во всех случаях вначале опыты готовить смешением соответствующих растворов, но при этом только одна реакция может быть выполнена в естественной среде, создаваемой реагентами (какой?). Для её ускорения может быть полезным нагревание. Все остальные обязательно потребуют охлаждения/затемнения/изменения рН/переделывания. Продумайте видимые признаки реакций.