Acasă | Despre noi | feedback-ul
Modificarea proprietăților elementelor ca raza atomică crește (de sus în jos în subgrup) apare mult mai puternic decât în principalele subgrupe ale grupurilor VII și VI. Primele două elemente (azot și fosfor) sunt nemetalice tipice, arsenul manifestând deja semne de metalitate, care sunt mult îmbunătățite în surim și bismut, care aparțin metalelor. Aceste diferențe se manifestă atât în proprietățile substanțelor simple formate din elemente, cât și în proprietățile substanțelor complexe, în special oxizii și hidroxizii.
Proprietati chimice ale elementelor din grupa V
Numai cu metale active cum ar fi litiul, calciul, magneziul, azotul interacționează cu încălzirea la temperaturi relativ scăzute. Cu cele mai multe alte elemente, azotul reacționează la temperaturi ridicate și în prezența catalizatorilor. Compușii azotului cu oxigen N2O, NO, N2O3 sunt bine studiate. NO2 și N2O5. Dintre acestea, prin interacțiunea directă a elementelor (4000 ° C), se formează oxid de NO, care, după răcire, este ușor oxidat în continuare la oxidul de NO2 (IV). În aer se formează oxizi de azot în descărcări atmosferice. Ele pot fi de asemenea obținute prin acțiunea unui amestec de azot cu oxigenul radiațiilor ionizante. Atunci când anhidridele N2O3 și anhidridele N2O5 sunt dizolvate în apă, se obține acidul azotic HNO2 și acidul azotic HNO3. Formarea sărurilor - nitriți și nitrați. Cu hidrogen, azotul este conectat numai la o temperatură ridicată și în prezența catalizatorilor, și se formează amoniac NH3. Pe lângă amoniac, există alți compuși de azot numeroși cu hidrogen, de exemplu hidrazina H2N-NH2. diimida HN = NH, acidul azotic HN3 (H-N = N = N), octazona N8H14 și alții; majoritatea compușilor de azot cu hidrogen sunt izolați numai sub formă de derivați organici. Cu halogeni, azotul nu interacționează direct, astfel încât toate halogenurile de azot sunt obținute numai indirect, de exemplu, fluorura de azot NF3 - prin interacțiunea fluorului cu amoniacul. Ca regulă, halogenurile de azot sunt compuși cu stabilitate scăzută (cu excepția NF3); mai stabili sunt oxihalogenurile Azot - NOF, NOCl, NOBr, NO2F și NO2Cl. Cu sulf, nu există nici o legătură directă între azot; se obține azotul N4 S4 ca urmare a reacției de sulf lichid cu amoniac. Când cocsul încălzit reacționează cu azotul, se formează cianogen (CN) 2. Încălzirea azotului cu acetilenă C2H2 până la 1500 ° C poate produce acid cianhidric HCN. Interacțiunea dintre azot și metale la temperaturi ridicate conduce la formarea de nitruri (de exemplu, Mg3N2).
Sub acțiunea evacuărilor electrice [presiune 130-270 N / m 2 (1-2 mm Hg)] sau descompunerea nitridiilor B, Ti, Mg și Ca, precum și evacuările electrice în aer, se poate forma azot activ , care este un amestec de molecule și atomi de azot, care au o rezervă de energie crescută. Spre deosebire de moleculele moleculare, azotul activ interacționează foarte energic cu oxigenul, hidrogenul, vaporii de sulf, fosforul și unele metale.
Azotul face parte din mulți compuși organici foarte importanți (amine, aminoacizi, compuși nitroși alții).
Configurația electronilor externi ai atomului Phosphorus 3s 2 3p 3; Cele mai tipice stări de oxidare din compuși sunt +5, +3 și -3. Ca și azot, fosforul în compuși este în mare parte covalent. Compușii ionici similari fosforurilor de Na3P, Ca3 P2. foarte puțin. Spre deosebire de azot, Phosphorus posedă orbale 3D libere cu energii destul de scăzute, ceea ce duce la posibilitatea creșterii numărului de coordonare și a formării legăturilor donor-acceptor.
Fosforul este activ din punct de vedere chimic, cel mai activ fiind fosforul alb; roșu și negru Fosforul în reacțiile chimice este mult mai pasiv. Oxidarea fosforului alb are loc prin mecanismul reacțiilor în lanț. Oxidarea fosforului este de obicei însoțită de chemiluminescență. Când se arde fosforul, se formează un oxid (V) P4O10 (sau P2O5) într-un exces de oxigen, cu un deficit, în principal de oxid (III) P4O6 (sau P2O3). Existența în perechi P4O7 a fost demonstrată spectroscopic. P4O8. P2O6. PO și alți oxizi de fosfor. Oxidul de fosfor (V) este produs în comerț prin arderea fosforului elementar în exces de aer uscat. Hidratarea ulterioară a P4O10 conduce la producerea de acizi fosforici orto- (H3PO4) și poli (Hn + 2 PnO3n + 1). În plus, fosforul formează acid fosforos H3PO3. acid fosforic H4 P2O6 și acid hipofosforic H3PO2. precum și peracide: H4 P2O8 superfosforic și H3PO5 monofosforic. O aplicație largă se găsește în cazul sărurilor de acizi fosforici (fosfați), într-o măsură mai mică - fosfiti și hipofosfiți.
Fosforul este direct conectat cu toate halogeni pentru a elibera cantități mari de căldură, iar trihalogenuri de formare (RH3 în care X -. Halogen) pentahalogenură (RH5) și oxihalogenuri (de exemplu, ROH3). Când fuzionată de fosfor cu sulf sub 100 ° C, formarea de soluții solide pe bază de fosfor și sulf și peste 100 ° C, reacția exotermă a formării sulfurilor kristallichicheskih P4 S3. P4 S5. P4 S7. P4 S10. din care numai P4 S5 se descompune când este încălzit peste 200 ° C de P4S3 și P4S7. iar ceilalți se topesc fără descompunere. Oxosulfurile de fosfor sunt cunoscute: P2O3S2. P2O2S3. P4O4S3. P6O10S5 și P4O4S3. Fosforul este mai puțin capabil să formeze compuși cu hidrogen decât azotul. Hidrofosfina fosforică PH3 și difosfina P2H4 pot fi obținute numai indirect. Nitrurile PN, P2N3 sunt cunoscute din compușii fosforului cu azot. P3 N5 - substanțe solide, stabile din punct de vedere chimic, obținute prin trecerea azotului cu vapori de fosfor prin arc electric; halogenuri fosfonitrilice polimerice - (PNX2) n (de exemplu clorură de polifosfonitril) obținute prin reacția pentahalidelor cu amoniac în diferite condiții; amidoimidofosfații sunt compuși, de obicei polimeri, conținând împreună legături P-O-P ale legăturii P-NH-P.
Fosforul formează numeroși compuși organofosforici.
Configurația electronilor externi ai atomului de arsenic este 3d 10 4s 2 4p 3. În compuși Arsenic are stări de oxidare de +5, +3 și -3. Gray Arsenic este mult mai puțin activ chimic decât fosforul. Când este încălzit în aer peste 400 ° C, arsenul ars, formând As2O3. Cu halogeni, arsenicul se combină direct; În condiții normale, AsF5 este un gaz; AsF3. AsCl3. AsBr3 - lichide ușor volatile incolore; AsI3 și As2I4 sunt cristale roșii. Când arsenicul este încălzit cu sulf, se obțin sulfuri: rosu portocaliu As4S4 și As2S3 galben-galben. Pal sulfurat galben precipită AS2 S5 prin trecerea H2 S într-o soluție răcită cu gheață de acid arsenic (sau sărurile acestuia) în acid clorhidric fumans: 2H3 ASO4 + 5H2 S = AS2 S5 + 8H2 O; la aproximativ 500 ° C se descompune în As2S3 și sulf. Toate sulfurile de arsenic sunt insolubile în apă și acizi diluați. Oxidanții puternici (amestecuri de HN03 + HCI, HCI + KCI03) le transformă într-un amestec de H3 AsO4 și H2S04. Sulfuri AS2 S3 sulfurilor ușor solubile și polisulfurile de amoniu și săruri ale metalelor alcaline de acid care formează - H3 AsS3 tiomyshyakovistoy și tiomyshyakovoy H3 AsS4. Cu oxigen, arsenicul dă oxizi: Oxidul de arsen (III) As2O3 - Anhidrida arsenică și oxidul de arsen (V) As2O5 este anhidrida arsenică. Primul dintre ele se formează prin acțiunea oxigenului pe arsen sau sulfurile acestuia, de exemplu 2As2S3 + 9O2 = 2As2O3 + 6SO2. vapori AS2 O3 sunt condensate într-o masă sticloasă incoloră, care în timp devine opac datorită formării de cristale mici de sistem cubic, densitatea 3,865 g / cm 3. Densitatea aburului corespunde formulei AS4 O6; peste 1800 ° C, vaporii constau din As2O3. În 100 g de apă, se dizolvă 2,1 g de As2O3 (la 25 ° C). Oxid Arsenic (III) este un compus amfoteric cu o predominanță de proprietăți acide. Sărurile cunoscute (arsenites) Acizi corespunzători ortomyshyakovistoy H3 AsO3 și HAsO2 metamyshyakovistoy; nu se obțin acizii înșiși. Numai arseniturile de metale alcaline și amoniu sunt solubile în apă. AS2 O3 și arsenites sunt de obicei reductori (de exemplu, AS2 O3 + 2i2 + 5H2 O = 4HI + 2H3 ASO4), dar poate fi de oxidare (de exemplu, AS2 O3 + 3C = 2AS + CBP).
Oxidul de arsen (V) este obținut prin încălzirea acidului de arsen H3 AsO4 (aproximativ 200 ° C). Este incolor, aproximativ 500 ° C se descompune în As2O3 și O2. Acidul arsenic este obținut prin acțiunea HNO3 concentrată pe As sau As2O3. Sărurile de arsenic (arsenați) sunt insolubile în apă, cu excepția sărurilor de metale alcaline și de amoniu. Sunt cunoscute sărurile corespunzătoare acizilor orto-arsenic H3 AsO4. arsenic-dioxid HAsO3 și piro-arsenic H4 As2O7; ultimii doi acizi nu se obțin în stare liberă. Când se aliază cu metale, arsenicul formează în principal compuși (arsenide).
Atomii de configurație de electroni exterior 2 5s Sb 5p 3. compuși prezintă oxidare în principal +5, +3 și -3. Din punct de vedere chimic, antimonul este inactiv. În aer, nu se oxidează până la punctul de topire. Nu reacționează cu azotul și hidrogenul. Carbonul se dizolvă ușor în antimoniu topit. Metal interacționează activ cu clor și alți halogeni, formând halogenuri de antimoniu. Reacționează cu oxigenul, la o temperatură de peste 630 ° C pentru a forma Sb2 O3. Când fuzionat cu sulfuri de sulf produse de antimoniu, de asemenea, interacționează cu fosfor și arsen. Antimoniul este rezistent la apă și la acizii diluați. acid clorhidric și acid sulfuric concentrat lent dizolvat pentru a forma clorură de antimoniu și SbCl3 Sb2 sulfat (SO4) 3; acid azotic concentrat oxidează la oxid de antimoniu superior format sub formă de compuși hidratate UN2 xSb2 O5 · interes practic O. sunt sare puțin solubilă a acidului antimonic - antimonați (MeSbO3 · 3H2O, unde Me - Na, K) de sare nu este izolat acidul metasurmyanistoy - metaantimonity (MeSbO2 · 3H2O), care au proprietăți de reducere. Antimonul se combină cu metale, formând antimonide.
Bismutul este stabil în aer uscat, oxidarea suprafeței fiind observată în aer umed. Când se încălzește la o temperatură mai mare de 1000 ° C, flacăra albastră se formează cu formarea de oxid de Bi2O3. În seria de solicitări, bismutul se află între hidrogen și cupru, prin urmare nu se dizolvă în acizi sulfurici și acid clorhidric diluați; dizolvarea în acid sulfuric concentrat și acid azotic are loc cu eliberarea SO2 și a oxizilor de azot corespunzători.
Bismut prezintă o valență de 2, 3 și 5. Compușii de bismut valență mai mici sunt de bază, mai mare - acidul. Dintre compușii de oxigen ai Bismutului, oxidul Bi2O3 este de cea mai mare importanță. când se încălzește, schimbându-și culoarea galbenă în roșu-maroniu. Bi2O3 este utilizat pentru a prepara săruri de bismut. În soluțiile diluate, sărurile de bismut sunt hidrolizate. Clorură de BiCl3 hidrolizata oxiclorura de precipitare BiOCl, nitrat Bi (NO3) 3 - precipitare cu o BiONO3 sare bazică · BiOOH. Capacitatea sărurilor de bismut care trebuie hidrolizate este utilizată pentru purificarea acesteia. Compușii de bismut 5-valent se obțin cu dificultate; ele sunt oxidanți puternici. Sarea KBi03 (care corespunde anhidridei Bi2O5) este formată ca un sediment roșu maro pe anodul platinei în timpul electrolizei unei soluții fierbinți dintr-un amestec de suspensie KOH, KCI și Bi2O3. Bismutul se combină ușor cu halogeni și sulf. Sub acțiunea acizilor asupra Bismut din aliaj cu magneziu se formează bismutină (hidrogen vismutisty) BiH3; în contrast cu AsH3 arsină. bismutină - compus instabil în formă pură (fără exces de hidrogen), nu se obține. Cu unele metale (plumb, cadmiu, staniu), bismutul formează eutectici fuzibile; cu sodiu, potasiu, magneziu și calciu - compus intermetalic având un punct de topire substanțial peste temperatura de topire a componentelor inițiale. Cu topituri de aluminiu, crom și fier, bismutul nu interacționează.
Trimiteți-le prietenilor: