«Бейорганикалық химияның фундаменталды сұрақтары» пәнінен дәрістер жинағы Әдістемелік нұСҚау шымкент, 2015 ж
Лекция-11. Азот. Фосфор. Қосылыстары. Қасиеттері
жүктеу/скачать 1.65 Mb.
|
| Лекция-11. Азот. Фосфор. Қосылыстары. Қасиеттері.
Жоспар: 1. V-топқа жалпы сипатамма, Азот, азотты алу жолдары, 2. Азоттың химиялық және физикалық қасиеттері. 3. Фосфор алу жолдары,химиялық және физикалық қасиетері. Бұл топша элементтеріне N, P, As, Sb, Bi жатады Азот табиғатта дербес күйінде және қосылыс түрінде кездеседі. Ол жай зат күйінде N2 молекуласы түрінде кездеседі. Азот иіссіз, түссіз, суда аз еритін газ. Азоттың алынуы. 1. Аммоний нитритін айырады. NH4NO2 → N2 + 2H2O 2. Аммиакты қыздырған мыс оксидінің арасынан өткізеді: 3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O Азоттың қосылыстары. Оксидтері.Азот оттекпен бес түрлі оксидтер түзеді: N2O. NO. N2O3. NO2. N2O5. Азот (I) оксиді N2O түссіз, жағымды иісті газ, аммоний нитратын айыру арқылы алынады: NH4NO3 = N2O + 2H2O. Медицинада наркоз ретінде қолданылады. Азот (II)оксиді NO ауада электр разряды кезінде лабораторияда мыс пен сұйытылған азот қышқылы әрекеттескенде түзіледі: N2 + O2 = 2NO 5+ 2+ 2+ 3Cu0 + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Бұл оксид түссіз, иіссіз, суда нашар еритін тұз түзбейтін оксид.Ауада тез тотығып NO2-ге айналады. 2NO + O2 = 2NO2. Азот (III) оксиді N2O3 натрий нитриті мен сұйытылған күкірт қышқылы әрекеттескенде (00С-тан төмен) түзілетін көкшіл түсті сұйық: 2NaNO2+H2SO4=N2O3 +H2O + Na2SO4 Азот (IV) оксиді NO2 қызыл - қоңыр түсті улы зат. Оны лабораторияда ауыр металдардың нитраттарын қыздырып ыдырату арқылы немесе мыс пен концентрлі азот қышқылының әрекеттесуінен алады. 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2 Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Азот (V) оксиді N2O5.Ол азот қышқылын фосфор (V) оксидімен сусыздандыру жолымен немесе азот (IV) оксидін озонмен тотықтыру арқылы алынады: 2HNO3+ P2O 5 = N2O5 + 2HPO3 2NO2 + O3 = N2O5 + O2 Азот(V) оксиді суға еріткенде азот қышқылын түзеді: N2O5 + H2O = 2HNO3 Аммиак. Аммоний тұздары Құрамында азоты бар органикалық заттар шірігенде аммиак бөлініп шығады. Сондықтан ауаның құрамында әрдайым белгілі мөлшерде аммиак болады. Аммиак түссіз, өткір иісті газ. Аммиактың қайнау температурасы - 33,60С, қату температурасы - 77,80С. Судың бір көлемінде 700 көлем аммиак ериді. Химиялық қасиеті: Аммиак қалыпты жағдайда тұрақты, берік, активтігі бар молекулалар қатарына жатады. Аммиактың судағы ерітіндісі аммиак суы немесе мүсәтір спирті деп аталады Күшті бейметалдар аммиакты азотқа дейін тотықтырады. 3- 4NH3 + 3O20 = 2N20 +6 H2O2- Аммиак қышқылдармен оңай реакцияласып аммоний тұздарын түзеді. Аммоний тұздарында аммоний тобы NH4+ болады. Бұл аммоний катионы аммиактың судан немесе қышқылдан сутек ионын қосып алу нәтижесінде түзіледі: NH3+HCI=NH4CI Аммиактың судағы ерітіндісі немесе аммоний гидроксиді басқа негіздер сияқты қышқылдармен, қышқылдық оксидтермен, тұздармен әрекеттеседі: NH4OH+H3PO4= NH4 H2PO4+H2O 6NH4OH+P2O4= 2 (NH4) 3PO4+3H2O NH4OH+NH4HSO4= (NH4) 2SO4+H2O Алынуы: Аммиакты алынудың бірнеше әдісі бар, олардың маңыздысы, әрі осы кезде көп қолданылатын –ол аммиак синтезі деп аталатын азотпен сутекті тікелей қосатын әдіс N2 + 3H2 → 2NH3 Лабораторияда аммиакты аммоний тұздары мен сілтілердің әрекеттесуімен алынады: 2NH4CL + Ca(OH)2 → NH3 + 2H2O + CaCL2 Өнеркәсіпте аммиакты көп мөлшерде азот пен сутекті синтездеу арқылы алады. Аммиактың 10 судағы ерітіндісі мүсәтір спирті деген атпен медицинада есінен тенған адамдарды қалыпты күйге келтіру үшін пайдаланады. Азот қышқылы және оның тұздары. Азот қышқылы таза күйде түссіз, өткір иісті сұйық зат. Ол tқ = 820С та қайнайды, t0 = қ410С та қатады.. Бұл қышқыл күшті қышқылдардың бірі. HNO3→H+NO-3 Азот қышқылы күшті тотықтырғыш. S+6HNO3→ H2SO4 + NO2 +2H2O 3C + 4HNO3→ 3CO2 + 4NO+ 2H2O Азот қышқылы металдарды тотықтырады: 4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4 NO3 + 3H2O өте сұйық 4Mg + 10HNO3 →4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O сұйық Азот қышқылы басқа да қышқылдар сияқты негіздермен, негіздік оксидтермен және тұздармен әрекеттеседі. HNO3 + NaOH→NaNO3 +H2O 2HNO3 + CuO→ Cu (NO3 )2 +H2O Алынуы. Азот қышқылы лабораторияда натрий нитратына концентрлі кұкірт қышқылымен әсер ету арқылы алады. NaNO3 + H2SO4 = HNO3 + NaHSO4 Азот оксидін оттек қатысында суға сіңіру арқылы азот қышқылын алады. 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3 Азот қышқылының тұздары. Азот қышқылының тұздары нитраттар деп аталады. Олардың барлығы да суда жақсы ериді. Нитраттарды алу үшін көбінесе азот қышқылымен тиісті металға не оның оксидіне әрекет етеді. Нитраттар халық шаруашылығында кең қолданылады. Аммоний нитраты тыңайтқыш ретінде және қопарылғыш заттар - аммонал алу үшін жұмсалады.Калий нитраты тыңайтқыш ретінде және мылтықтың қара дәрісін жасауға қолданылады.Натрий нитраты тыңайтқыш және азот қышқылын алуға пайдалынады.Кальций нитраты тыңайтқыш ретінде қолданылады. Фосфор және оның қосылыстары Фосфорды 1699жылы неміс алхимигі Бранд Г. ашқан. Фосфор актив болғандықтан табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі. Қосылыстардың маңыздысы фосфорит, тағы бір маңыздысы апатит немесе фосфор өсімдіктер және жануарлар денесіндегі ақуыздар құрамында болады, өсімдіктерде - дәнінің, жануарлардың - сүт, қан, ми және нерв тканьдарының, ақ уыздарының құрамында болады. Алу жолдары Фосфорды бос күйінде алу үшін фосфоритті құм және көмірмен араластырып электр пеште 15000-қа дейін ауа қатыстырмай қыздырады. Қосылған көмір фосфорды тотықсыздандырады, ал құм түзілген кальций оксидімен қосылып оны шлакқа айналдырады. Сa3(PO4)2 +3SiO2 + 5C → CaSiO3+5CO+2P ∆H0=1359,8 кДж/моль Бөлініп шыққан фосфор буы салқындатылып, қатты күйге аударылған фосфор, судың астына жиналады. Фосфор көп мөлшерде шырпы өндірісінде қолданады. Ақ фосфорды жаққанда будақ - будақ ақ түтін түзіледі, сондықтан оны түтін шымылдығын жасау үшін снаряд, бомбаларға салады.Зиянкес жәндіктерге қарсы дәрі жасауға фосфор органикалық препораттар синтезінде қолданылады. Химиялық қасиеті Химиялық қасиеті жағынан фосфор өте реакцияласқыш элемент, көпшілік заттармен тікелей қосылысады, әрі көп мөлшерде жылу бөліп шығарады. Оттек, галогендер , күкірт және бірсыпыра металдармен өте оңай қосылысады. Фосфор металдармен әрекеттесіп фосфидтер түзеді: 3Са +2 Р = Са3Р2 Фосфидтер сумен әрекеттесіп фосфордың сутекпен қосылысы фосфин түзеді Са3Р2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3 Фосфин сарымсақ иісті, улы газ, химиялық қасиеттері жағынан аммиакқа ұқсас. 2P + 3H2 = 2PH3 Фосфордың үш оксиді бар :Р2О3 , Р2О4 , Р2О5 Дифосфор триоксиді Р2О3 суық сумен әрекеттескенде фосфорлы қышқыл тұзеді: Р2О3+ 3Н2О =2 Н3PО3 Дифосфор тетраоксиді Р2О4 сумен реакцияласқанда екі қышқыл тұзеді: Р2О4+ 3Н2О = Н3PО3 + Н3PО4 Фосфор қышқылы.Фосфор қышқылы Н3PО4 түссіз қатты зат, суда жақсы ериді. Негіздермен әрекеттесін ол тұздар түзеді. Н3PО4 +3 NaOН → Na3PО4 + 3Н2O Натрий фосфаты Фосфор қышқылы және оның тұздары тыңайтқыш, синтетикалық жуғыш құралдар өндірісінде қолданылады. Бақылау сұрақтары: 1. Азоттың қосылыстары. 2. Фосфор және оның қосылыстары 3. Фосфор қышқылы. жүктеу/скачать 1.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|