Transcript 15. skupina
15. skupina 1 15. skupina (V.A skupina) Dusík fosfor Symbol: Mezinárodní název: Počet protonů (Z): Elektronegativita (X): Atom. Relat. hmotnost (Ar): Počet valenčních elektronů: Elektronová konfigurace: Oxidační čísla -III až V nekov nekov arsen antimon bismut -III, III, V III, (V) polokov polokov kov Náš Pan Asistent Sbalil Biletářku 2 Jak prvky 15. skupiny získají stabilní konfiguraci (tzn. Konfiguraci nejbližšího vzácného plynu)? a) V kovalentních sloučeninách - vytvořením tří kovalentní vazeb N 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑ ↑ ↑ N 1s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↓ ↓ ↓ b) V iontových sloučeninách – vznik iontu N3- (nitridy) a P3- (fosfidy) Schopnost tvořit anionty klesá s elektronegativitou. Již není tolik výhodné (jako např. u halogenidů). c) Tvorba více vazeb – především ve sloučeninách s O. Mohou tvořit až pět vazeb (dusík pouze čtyři) Vysvětlit sytnost!!! 3 Jednosytná Dvojsytná Trojsytná Dusík výskyt: a) volný: ve vzduchu (N2) b) ve sloučeninách: biogenní prvek (v bílkovinách) dusičnan sodný (chilský ledek) výroba: Frakční destilace zkapalněného vzduchu vlastnosti: N2 je mimořádně stabilní |N≡N| - je inertní Uchovává se v ocelových lahvích označených zeleným pruhem užití: Inertní atmosféra (ochrana před kyslíkem) 4 Výroba NH3 a NO Sloučeniny dusíku Amoniak (NH3) = bezbarvý plyn, vodíkové vazby dobrá rozp. NH3 v H2O Amoniaková fontána: http://www.youtube.com/watch?v=1C0tmLoBOoA NH3 + H2O NH4+ + OH- Zásaditý charakter Amonný kation Amoniak + kyselina amonné sole NH3 + HCl NH4Cl (chlorid amonný) = salmiak http://www.youtube.com/watch?v=pGoFzGnOZsE Užití amoniaku: výroba HNO3, hnojivo, barviva… Oxidy dusíku (N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5) Jsou složkou průmyslových exhalací a výfukových plynů! Jsou většinou jedovaté, nepříznivé pro životní prostředí. Oxid dusný Oxid dusnatý = Rajský plyn Nejedovatý plyn Narkotizační účinky Uspávací prostředek při operacích Bezbarvý plyn (na vzduchu 2NO + O2 2NO2) Ve výfukových plynech http://www.youtube.com/watch?v=ViMjazXdz08 Oxid dusičitý Hnědočervený plyn Malé množství dimeru (N2O4) - bezbarvý Ve výfukových plynech Podíl na vzniku kyselých dešťů http://www.youtube.com/watch?v=ZVzrijJdl4c Kyselina dusičná (HNO3) Silná kyselina s výraznými oxidačními vlastnostmi. V IV Cu (ušlech. kov) + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O http://www.youtube.com/watch?v=I1h7X-sTGaE http://www.youtube.com/watch?v=Ys-z26dcHOM V -III ! 4 Zn (neušlech. kov) + 10HNO3 4 Zn(NO3)2 + 2 NH4NO3 + 3 H2O Fe, Al, Cr… reagují pouze se zředěnou HNO3 ( s koncentrovanou nereagují) = Pasivace kovů HNO3 oxiduje všechny kovy s výjimkou Au a některých Pt-kovů – Ty se rozpouštějí až v lučavce královské (HNO3:HCl = 1:3) http://www.youtube.com/watch?v=uS1FAEesF70 http://www.youtube.com/watch?v=dYnVXA_CllE Užití HNO3: výroba barviv, léčiv a výbušnin (TNT, trinitroglycerol) Užití některých dusičnanů (tzv. ledků): průmyslová hnojiva, např. ledek amonný, draselný, chilský, vápenatý Výroba HNO3 Dříve: 2NaNO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2HNO3 Nyní: 4NH3 + O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 2NO2 IV V II 2NO2 + H2O 2HNO3 + NO NO se vrací do výrobního procesu Disproporcionace – atom prvku se redukuje a zároveň se oxiduje Fosfor výskyt: Pouze ve sloučeninách: Apatit Ca5(PO4)3X, (X = OH, F, Cl) Biogenní prvek: kosti, zuby, DNA, RNA 3 alotropické modifikace: a) Bílý fosfor Bílý, červený a černý fosfor. Složený z molekul P4. Nejreaktivnější, na vzduchu nestálý. Prudce Jedovatý. •http://www.youtube.com/watch?v=Oke8GinWDG8 9 b) červený fosfor Obsahuje řetězce Pn. Poměrně stálý, nejedovatý; Používá se k výrobě zápalek. Zápalky: hlavička zápalky (směs s chlorečnanem draselným a S) škrtátko (červený P, MnO2, skelný prach) c) černý fosfor Má vrstevnatou strukturu. Vlastnostmi připomíná spíše kovy. Nejstabilnější. Kyslíkaté sloučeniny fosforu P4 + 3 O2 P4O6 (oxid fosforitý) P4O6 + 2 O2 P4O10 (oxid fosforečný) Pevný, bílý, hygroskopický P4O10 + 6 H2O 4 H3PO4(kyselina trihydrogenfosforečná) Kyselina trihydrogenfosforečná (triviálně kyselina fosforečná) P4O6 + 6 H2O 4 H3PO4 Středně silná kyselina. Pevná krystalická látka. Nemá oxidační účinky. Většinu kovů nerozpouští (na povrchu vrstvička nerozpustných fosforečnanů) Kondenzuje za vzniku polykyselin. dihydrogenfosforečnany soli hydrogenfosforečnany fosforečnany Ve vodě rozpustné jsou pouze dihydrogenfosforečnany s1 a s2 prvků, hydrogenfosforečnany s1 prvků a fosforečnany s1 prvků . Užití H3PO4: potravinářství E338, hnojiva Dusíkatá a fosforečná hnojiva Průmyslová dusíkatá hnojiva Některé dusičnany – tzv. ledky: NH4NO3 KNO3 NaNO3 Ca(NO3)2 , Dusíkaté vápno Ca(CN)2 Kapalná dusíkatá hnojiva (různé roztoky dusičnanů a močoviny) NH4(SO4)2 Průmyslová fosforečná hnojiva Vznik z apatitů a fosforitů. Je třeba převést nerozpustný Ca3(PO4)2 na rozpustný Ca(H2PO4)2 Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4 Superfosfát