2015-08-12
2023
Элементы этой группы, получили название «пниктогены», что значит «удушливый, плохо пахнущий». В основном состоянии атомы пниктогенов имеют конфигурацию ns2np3 с 3-мя неспаринными р-ё-нами. Вниз увел. Радиусы и уменьш. энергия ионизации (увел Me св-ва). С ростом радиуса увел.КЧ. Элементы этой группы проявляют различные степени окисл (-3 до+5).
Азот
Наибольшая его часть в атмосфере, сложные орг-ие
производные N - в живых организмах. Получаютк отделением от
кислорода и частей воздуха Технически фракционной
перегонкой жидкого В лаб-х условиях: NH4N02 =2H20+N2. При н.у. азот бесцветный не имеющий запаха газ. Бесцветен в ж. и ТВ. состояниях. Раст-ть его в воде мала. Свободный азот химически инертен. При н.у. только с Li. Нагревание увеличивает его химическую активность к металлам (например Mg3N2). Жидкий азот потребляется для глубокого охлаждения, газообразный —для синтеза различных его производных Расходуются в качестве минеральных удобрений и при производстве взрывчатых веществ. Перевод свободного азота воздуха в связанное состояние осуществляется путем синтеза аммиака. Аммиак представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом («нашатырного спирта») Растворимость его в воде больше, чем всех других газов. Фосфор- весьма распространенным, входит в состав белковых веществ (нервной и мозговой тканей), костей и зубов. Скопления фосфора встречаются в виде минерала апатита [Са5Х(Р04)3, где X = F, реже С1 или ОН] и залежей фосфоритов. В парах фосфор четырехатомен, молекула Р имеет структуру правильного тетраэдра. Известны 3 модификации фосфора(белын, красный, черный) Белый Р похож на воск, мягкое кристаллич в-во с неприятным чесночным запахом, не раств в воде, хорошо раств в сероуглероде. Он ядовит, а при хранении на воздухе воспламеняется. Весьма реакционно способен. Наиболее стабилен черным Р Получают при нагревании белого до 200С. Его внешний вид напоминает графит, слоистая стр., наиболее реакц. ноноспособен, жирен на ощупь. При горении Р образуется густой белый дым (использ в боеприпасах) Применяется в препаратах.
В свободном состоянии As, Sb, Bi представляют кристаллы с Me блеском серого цвета (As), голубоватым отливом(Sb), красноватым(Вi). Все они также имеют модификации. As единственный быстро тускнеет на воздухе. С кислотами образуют разные продукты с шелочами не взаимодейств. Все элементы образуют гидриды состава ЭН3. Но стибнин и висмутин крайне неустойчивы. При н.у. оставшиеся-бесцветные газы с резким запахом Форма тригональной пирамиды. От N к Bi увел длина связи и уменьш ее плотность. Для ЭН3 наиболее хар-ны р-ции с водой, р-ция окисл и замещения атома Н:
1)NH3+H20=NH4+ ОН-
2) +Na=NaNH2 +0,5Н2
3) +302=3N2+6H20
Методы получения ЭН3
1)0,5N2+1,5H2=NH3 (нобель премия)
CaC03+4C+N2=3C0+CaCN2, CaCN2+3H20=CaC03+3NH3
Ca(0H)2+2NH4CI=2NH3+2H20+CaCI2
Mg3N2+H20=2NH3+3Mg(0H)2
5)3H20+4P+3Na0H=PH3+3NaH2P02
6)PH4I+K0H=PH3+KI+H20
7)As203+12HCl+6Zn=2AsH3+6ZnCI2+3 H20
Амиак и фосфин (но в меньшей степени) обладают донорными
св-ми и могут образовывать соли аммония и фосфония Но
последние не особо устойчивы. Кислотность же фосфина выше,
чем аммиака. Соединения состава N2H4- гидрозин-бесцв
гндроскопическая жидкость с неприятным запахом Ионы
некоторых тв Me катализируют распад гидрозина. Его получают
NH3+H202=NH4+2H20 Гидрозин обладает основными св-ми,
он и его соли-сильные восстан(до N2), но может выступать и как
окислитель. Гидроксиламин -NH2(QH) - продукт замещения
протона на ОН-группу, легко разлагается при нагревании:
3NH20H=NH3+N2+3H20 Н20Н-является слабым основанием,
окисл-восст св-ва двойственны с преобладанием
восстановительных (до N20). Азидоводород- NHЗ-ядовитое
бесцветная жидкость, раств в воде. Более устойчивые ее соли -
азиды, к-ые получают:N2O+NaNH2=NaN3+H2O Их использ для
получения чистого N для детонации. Суoест-ют азиды
галогенов, в отличие от др эл-тов N образует больш число
оксидов:N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5(и неустойчивые N40, N03) для них хар-ны рп-связывания.
Кислотными оксидами являются N203 и N205 не очень устойчив, ярко-синего цвета. N205 летучие гигроскопичные кристаллы, оч сильный [окислитель N образует много оксокислот. но все они, кроме HN03, крайне нестабильны. Это летучая, бесцветная жидкость, большая часть ее уходит на аммиачную селитру, концентрированную хранят в темном стекле, Иначе:2HNO3=2NO2+H2O+0,5O2. Для нитрования использ смесь ее с H2S04(N02+) В реакциях с Me образует сложный набор продуктов, зависящей от природы Me и кон-ции к-ты Нитраты термически неустойчивы: 1) 2MeN03=2MeN02+02(щелочн Me)
2Me(N03)2=2Me0+4N02+02(2,3rp., переходи и постпереходн)
MeN03=Me+N02+02 (только Ag,Hg)
Sn(N03)2=Sn02+N02(изнизшей степени окисл)
В водн р-рах почти не проявляет окисл св-ва. Азотистая к-та в чистом виде не выделена, ее р-р голубого цвета, она слабее, неустойчива и стремится к диспропориионированию. Дргими к- тами азота являются: азотноватистая-H2N2O2, нитроксиловая-H4N204
Фосфор по числу типов оксокислот и их солей превосходит любой др элемент Во всех них КЧ=4, т.е. Р внутри тетраэдра H3PO2(+1); H3PO3(+3) H4P206(+4); H3P04 (+5), H4P207 (+5); (HP03)4 (+5) и
(HP03)n (+5) Наиболее важной является ортофосфорн к-та твердая, она построена из РО(ОН)3, смешиваегся с водой неограниченно, эта к-та средней силы, образует три ряда солей:
средние(фосфаты), кислые с одним или двумя атомами H(гидрофосфаты). Фосфорноватистая к-тп-H3PO2.
Сильная одноосновная, сильнейший восстан.
Другие представляют полимерные соединении. В анионе всех фосфорных к-т атом Р, находящийся в sрЗ-гибридизации, окружен 4-мя атомами О, расположенными в вершинах тетраэдра. НЗР04 построена из изолированных тетраэдров, в др фосфорных к-тах тетраэдры Р04 объеденены через атомы О в агрегаты, содержащие от 2-х до 105 атомов Р. Эти к-ты не выделены в свободном состоянии, известны в виде смеси в водных раствора, или солей. В зависимости от соединения групп PO4 их подразделяют на полифосфорные Н4Р207(цепочка: -PO3-0-Р03-) и метафосфорные НпРп03n n=3-8(тетраэдры PO4 образуют кольца).
Все галогениды N, за исключением трифторида, неустойчиыф и разлагаются со взрывом. нераств. в воде, получается косвенно. Тригалогениды остальных пнектогенов - напрямую, кром PF3. Хар-но:
1)NCl3+H2O=NH3+3HOCl
2)PCl3+H2O=H3PO3+3HCL
Пентогалогениды известны для всех кроме N:
1)2HF+SbF5=[H2F]+pSbF6]-
2)ЭХ5+ЭХ3+Х2
3)6PCl5+P4O10=10POCl3-мощные фторирующие окисляющие агенты. В ряду As-Sb-Bi(5) окисл св-ва увеличиваются, так как все более устойчивее соединение с низшей степенью окисления.
