V. SK U PI N A V. S K U P I N A V.

Download Report

Transcript V. SK U PI N A V. S K U P I N A V.

Slide 1

V. SK U PI N A


Slide 2

V. S K U P I N A
V. skupina – 5 elektronů
Prvek

X

N

I

konfigurace s2p3

b. t. (K)

b. v. (K)

3,07

063,1

77,3

P

2,06

317,2

553,6

As

2,20

947

1090,00

889,0

Sb

1,82

834

903,0

1908,0

Bi

1,67

703

544,0

1853,0


Slide 3

Oxidační čísla prvků V. skupiny
3

4

5

N: p – p

3

4

5

P: d – p

–3

N

1

–3

P

1

–3

As

3

5

(–3)

Sb

3

5



Bi

3

5

2


Slide 4

DUSÍK N
N

– atmosféra 78 %

NN

litosféra NaNO3

950 kJ/mol

N2 + O2  2 NO

teplota

stupeň konverze

2 500
2 000
1 000

5%
2,5 %
> 0,1 %

N2 + 3 H2  2 NH3

6 Li + N2  2 Li3N
3 Ca + N2  Ca3N2
.

1000 °C

CaC2 + N2  CaCN2 + C


Slide 5

Sloučeniny dusíku s vodíkem H
Přehled hydridů dusíku:
mono
(n = 1)

di
(n = 2)

tri
(n = 3)

tetra
(n = 4)

sumární
vzorec

- azan

NH3

N2H4

N3H5

N4H6

NnHn+2

- azen

NH

N2H2

N3H3

N4H4

NnHn

- azadin





N3H

(N4H2)

NnHn–2

N nH m


Slide 6

Hydridy dusíku – Amoniak
N2 + 3 H2  2 NH3

 H = – 46,9 kJ/mol

NH4Cl + NaOH  NH3 + NaCl + H2O
Li3N + 3 H2O  LiOH + NH3

voda NH3 + H2O  NH4+ + OH–
NH4OH + HCl  NH4Cl

NH3 + HCl  NH4Cl – salmiak

KB = 1,8 · 10-5


Slide 7

Vlastnosti amoniaku
3 NiO + 2 NH3  3 Ni + 3 H2O + N2
3 Cl2 + NH3  N2 + 6 HCl
.

4 NH3 + 3 O2  2 N2 + 6 H2O

4 NH3 + 5 O2  4 NO + 6 H2O

NH3 – l – b.v. 240 K

NH3  NH2– + NH4+

2 K + 2 NH3  2 KNH2 + H2
K2NH ; K3N
.

M + N2  Li3N ; Ca3N2 ; AlN

O

Deriváty kyselin

OH
S

O

NH2


Slide 8

Hydrazin N2H4
N2H4 – l – b.v. 240 K
N2H4 · HCl, N2H4 · 2 HCl, N2H6Cl2

1,04

N

H
1,47

N

N2H4 + O2  N2 + 2 H2O

H

H
H
NH3 + ClO–  NH2Cl + OH–
NH2Cl + NH3 + OH–  N2H4 + Cl– + H2O

2 NH2Cl + ClO– + 2OH–  N2 + 3Cl– + H2O
.

2 Ni2+ + N2H4 + 4 OH–  2 Ni + N2 + H2O


Slide 9

Další sloučeniny dusíku s vodíkem
NH2OH

H
[NH3OH]Cl

O

hydroxylamin

HN3
N

N

N

N
H

Azoimid

H

1,47

H
H
N

N2H4 + HNO3  HN3 + 2 H2O
N2O + NaNH2  NaN3 + H2O

halogen-deriváty
NH2Cl; NHCl2 ; NCl3 (Br, I)
Cl – N3
NI3 · NH3

N

N

NaN3 ; Pb(N3)2


Slide 10

Fluoridy dusíku
NF3

N 2 F2


Slide 11

Jododusík NI3 · NH3


Slide 12

Oxidy dusíku
NNO

N2O

NH4NO3  N2O + 2 H2O
H2 + N2O  N2 + H2O
2 NH3 + 3 N2O  4 N2 + 3 H2O
N2 + O2  2 NO
4 NH3 + 5 O2  4 NO + 6 H2O
3 Cu + 8 HNO3  3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

NO

N––––O
O––––N

NO+ ; CO ; CN–
NO – OSO2OH
2 NO + O2  2 NO2


Slide 13

Oxidy dusíku
N2O3


Slide 14

Oxidy dusíku
NO2

N2O4

– 10 °C 100 % N2O4

Pb + 4 HNO3  Pb(NO3)2 + NO2 + 2 H2O
NO2 -- NO
NO2 + H2  NO + H2O
NO2 + CO  NO + CO2
NO2 + 4 HCl  2 NOCl + 2 H2O + Cl2
N2O4 + H2O  HNO3 + HNO2
Na + N2O4  NaNO3 + NO


Slide 15

Oxidy dusíku
N2O5

NO2+ NO3–

2 HNO3 + P2O5  N2O5 + 2 HPO3
2 NO2 + O3  N2O5 + O2


Slide 16

Oxokyseliny dusíku
Vzorec

Název

Poznámky

H2N2O2

kyselina didusná

Slabá kyselina HON=NOH, izomerní
s nitramidem H2N–NO2, soli jsou známy

{HNO}

nitroxyl

Reaktivní intermediát, soli jsou známy

H2N2O3

kyselina
dihydrogendidusnatá

Známá v roztoku a jako soli,
např. Angeliho sůl Na2(ON=NO2)

H4N2O4

kyselina
nitroxylová

Explozívní; známá sodná sůl Na4(O2NNO2)


Slide 17

Oxokyseliny dusíku
Vzorec

Název

Poznámky

HNO2

kyselina dusitá

Nestálá, slabá kyselina, známé jsou stálé
soli – dusitany

HOONO

kyselina
peroxodusitá

Nestálá, izomerní s kyselinou dusičnou;
některé soli jsou stabilnější

HNO3

kyselina dusičná

Stálá, silná kyselina HONO2, známo
mnoho solí – dusičnanů

HNO4

kyselina
peroxodusičná

Nestálé, explozívní krystaly HOONO2;
známá není žádná pevná sůl
„orthodusičnanů“ NO43 –, tj. solí neznámé
kyseliny orthodusičné H3NO4


Slide 18

Oxokyseliny dusíku
O

H2N2O2
HNO2 + NH2OH  H2N2O2 + H2O
2 NO3 + 4 NaHgx + 2 H2O 
 N2O22– + 4 Na+ + 4 OH– + x Hg


N

N

O

NO + NO2 + H2O  2 HNO2
AgNO2 + HCl  AgCl + HNO2

HNO2

.

2 NaOH + N2O3  2 NaNO2 + H2O
N
O

O

NaNO3 + Pb  NaNO2 + PbO
2 NaNO3  2 NaNO2 + O2
.

NH4NO2  N2 + 2 H2O
AgNO2  Ag + NO2


Slide 19

Kyselina dusičná
HNO3

2 NaNO3 + H2SO4  2 HNO3 + Na2SO4
O2

N2 + O2  2 NO  N2O4
NH3 + O2  NO  N2O4
.

3 N2O4 + 2 H2O  2 NO + 4 HNO3
2 N2O4 + 2 H2O + O2  4 HNO3
65% ; 100%


Slide 20

Kyselina dusičná
reakce s kovy – pasivace Al, Fe, Cr
3 Cu + 8 HNO3  3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

4 Zn + 10 HNO3  4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O
2 H2SO4 + HNO3  NO2+ + 2 HSO4– + H3O+
3 HCl + HNO3  NOCl + Cl2 + 2 H2O


Slide 21

Redoxní vlastnosti sloučenin dusíku