Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра физической и неорганической химии

Курсовая работа по неорганической химии Окислительно-восстановительные свойства гидразина и гидроксиламина

Руководитель _________________ А.С. Казаченко

Студент ЦМ16-01Б 061621261 _________________ А.В. Рогова

Красноярск 2017

Содержание

Введение 3

Глава 1 литературная часть 4

1.1 Азот 4

1.1.1 Распространение в природе 4

1.1.2 Получение и свойства 4

1.2 Соединения азота 5

1.3 Гидразин и гидроксиламин 7

1.3.1 Получение гидразина и гидроксиламина 7

1.3.2 Физические и химические свойства 8

Глава 2 экспериментальная часть 10

2.1 Приборы и реактивы 10

2.2 Проведение эксперимента 10

2.2.1 Методика проведения эксперимента 10

2.2.3 Проведение эксперимента 10

2.3 Обсуждение результатов 12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 14

Введение

Азот – элемент с седьмым порядковым номером, относящийся к V главной подгруппе второго периода системы. По распространенности в земной коре азот занимаем 31-е место.

Кроме аммиака, азот образует еще несколько соединений с водородом, не имеющих, однако, такого значения, как аммиак.

Гидразин является одним из простейших азотоводородов. Если сравнить этот класс соединений с углеводородами, то гидразин можно рассматривать как аналог этана. Он является вторым азотоводородом, выделенным в свободном состоянии. До настоящего времени в свободном состоянии было получено всего лишь три азотоводорода, а именно аммиак, гидразин и азид водорода. Другие азотоводороды давно известны в виде органических производных, и многие из них могут быть получены только в результате окисления соответствующих производных гидразина.

Глава 1 литературная часть

1.1 Азот

Азот (1s²2s²2p³) – типичный неметаллический элемент, по электроотрицательности (3,0) уступает лишь фтору и кислороду. Степени окисления азота в соединениях -3, -1, +1, +3, +5, а также -2, +2 и +4.

Азот впервые был выделен из воздуха (в 1775 г. Кавендишем) при пропускании его через раскаленный уголь (связывающий O₂ в CO₂ ) и раствор щелочи (поглощающей CO₂ ). Полученный газ был назван удушливым воздухом из-за его неспособности поддерживать дыхание. [1]

1. Распространение в природе

Азот в твердом состоянии имеет молекулярную решетку, причем молекулы N₂ (вследствие жесткой тройной связи в них) слабо поляризуются. Поэтому в обычных условиях молекулярный азот – газ.

Вследствие прочности молекулы азота многие соединения азота эндотермичны. Кроме того, энтропия их образования отрицательна. Отсюда молекулярный азот химически малоактивен, а соединения азота термически малоустойчивы и относительно легко разлагаются при нагревании. Поэтому азот на Земле находится главным образом в свободном состоянии.

Распространенность на Земле азота составляет 0,025 %. Основная масса его входит в состав атмосферы (78% об.доли) в виде простого вещества. Азот входит в состав белковых тел всех растительных и животных организмов, обнаружен в газовых туманностях и солнечной атмосфере, на Уране и Нептуне и др. [2]

2. Получение и свойства

В промышленности азот получают фракционированной перегонкой жидкого воздуха, в лаборатории - термическим разложением соединений, чаще NH₄NO₂:

NH₄NO₂ = N₂ + 2H₂O (1)

Основная масса получаемого азота используется для синтеза аммиака; азот применяют также для создания инертной атмосферы в химических и других производствах.

Азот - двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Вследствие жесткой тройной связи слабо поляризуются. Этим объясняются низкие значения температуры плавления (-210,0 ^оС) и кипения (-195,8 ^оС) N₂ . Поэтому он широко используется как эффективный ( и дешевый) охладитель ( в частности, в сверхпроводниковой технике). Низкая поляризуемость молекул азота – причина также незначительной растворимости его как в воде, так и в органических жидкостях. [3]

Несмотря на довольно высокое значение Э.О. (3,0), азот при об.у. является инертным веществом за счет большой величины энергии атомизации (вследствие тройной связи в молекуле): 940 кДж/моль.

Несмотря на инертность, азот при условии его активации (катализом, разрядом, нагревом или излучением) окисляет и металлы (даже Hg) и неметаллы (B, Si, S), в том числе фосфор (с образованием P₃N₅).

В обычных условиях азот непосредственно взаимодействует лишь с литием с образованием Li₃N. Обычно выступает как окислитель, лишь при взаимодействии со фтором и кислородом – как восстановитель. [2]