Какие свойства характерны для азота

Задание 1. Укажите свойства, характерные для азота (Iвариант) и аммиака (II вариант):

1) газообразный при нормальных условиях;

2) бесцветный;

3) без запаха;

4) с резким запахом;

5) малорастворим в воде;

6) хорошо растворим в воде;

7) легче воздуха;

8) тяжелее воздуха.

Ответ:

I вариант	II вариант
1, 2, 3, 5, 7	1, 2, 4, 6, 7

Задание 2. Выберите из списка названия веществ, с которыми реагирует газообразный азот (I вариант) и газообразный аммиак (II вариант):

1) оксид меди (II);

2) хлороводород;

3) водород;

4) кислород;

5) металлический литий;

6) вода.

Ответ:

I вариант	II вариант
3, 4, 5	1, 2, 4, 6

Тестовые задания на ранжирование

Задание 3. Расположите вещества в порядке повышения степени окисления атома азота:

1) оксид азота (I);

2) аммиак;

3) азотистая кислота;

4) азот;

5) оксид азота (II);

6) нитрат калия;

7) оксид азота (IV).

Ответ: 2, 4, 1, 5, 3, 7, 6.

Тестовые задания на дополнение

Задание 4. Молекула аммиака имеет геометрическую форму ___.

Ответ: треугольной пирамиды.

Тестовые задания дополнения на основе сопоставления

Задание 5. При взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой выделяется оксид азота (IV), а при взаимодействии меди с разбавленной азотной кислотой выделяется ___.

Ответ: оксид азота (II).

Альтернативные тестовые задания

Задание 6. Верно ли утверждение, что в основе промышленного способа получения азота лежит химическое явление?

Ответ: нет.

Тестовые задания с выбором правильного ответа

Задание 7. Аммиак НЕ выделяется при термическом разложении:

1) хлорида аммония;

2) карбоната аммония;

3) гидрокарбоната аммония;

4) нитрита аммония.

Ответ: 4.

Задание 8. По донорно-акцепторному механизму образуется химическая связь:

1) ковалентная;

2) ионная;

3) металлическая;

4) ковалентная и ионная.

Ответ: 1.

Тестовые задания выборки с конструированием ответа

Задание 9. Сумма коэффициентов в уравнении реакции термического разложения нитрата натрия равна:

1) 3;

2) 4;

3) 5;

4) 6.

Ответ: 3.

Тестовые задания напоминания

Задание 10. Какой цвет приобретает лакмус в водном растворе аммиака?

Ответ: синий.

Задание 11. Чему равна степень окисления азота в оксиде, который при взаимодействии с водой образует сразу две кислоты?

Ответ: +4.

Тестовые задания на установление последовательности

Задание 12. Установите правильную последовательность действий по оказанию первой медицинской помощи при попадании на кожу концентрированного раствора аммиака:

1) наложить на поражённое место повязку;

2) промыть поражённое место большим количеством воды;

3) обратиться к врачу;

4) протереть поражённое место 5%-ным раствором уксусной кислоты;

5) обработать поражённое место мазью от ожогов.

Ответ: 2, 4, 5, 1, 3.

Тестовые задания на установление соответствия

Задание 13. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции:

Исходные вещества	Продукты реакции
1. NH3 + O2	А. N2 + H2O
2. NH3 + O2 →	Б. NO + H2O
3. NH4NO3	В. NO2 + H2O + O2
4. HNO3	Г. N2O + H2O

Ответ:

Задание 14. Установите соответствие между формулой вещества и его тривиальным названием:

Формула вещества	Тривиальное название
1. KNO3	А. Нашатырь
2. NaNO3	Б. Ляпис
3. AgNO3	В. Индийская селитра
4. NH4Cl	Г. Нашатырный спирт
5. NH3 ∙ H2O	Д. Чилийская селитра

Ответ:

Тестовые задания на установление равенства

Задание 15. Укажите номер варианта, в котором вещество А (продукт первой реакции) идентично веществу Б (исходному веществу второй реакции):

1) NH3 + O2 А + В	и Б + H2O + O2 HNO3
2) Cu + HNO3(конц.) → А + В + Г	и Б + H2O → HNO2 +HNO3
3) NH3 + O2 → А + В	и Б + O2 → NO2
4) Cu + HNO3(разб.) А + В + Г	и Б + O2 NO

Ответ: 2.

Тестовые задания в форме задачи

Задание 16. Сколько граммов соли образуется при пропускании 134 л (н. у.) аммиака через 349 мл 65%-ного раствора (плотность 1,39 г/мл) азотной кислоты? (Ответ округлите с точностью до единицы.)

Ответ: 400.

Комбинированные тестовые задания

Задание 17. В ионе аммония число ковалентных связей, образованных по обменному механизму и образованных по донорно-акцепторному механизму, соответственно равно:

1) 0 и 4;

2) 1 и 3;

3) 2 и 2;

4) 3 и 1.

При этом ___ является донором ___, а ___ – акцептором. В результате ион аммония имеет заряд:

1) +4;

2) +3;

3) +2;

4) +1.

Ответ: 4; атом азота; неподелённой электронной пары; катион водорода; 4.

Источник

Общая характеристика химических
элементов подгруппы азота

Какие свойства характерны для азота

Подгруппа азота (пниктогены) – V группа, главная подгруппа «А» — азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ

Содержание в земной коре: азот — 0,01%, фосфор —
0,08%, мышьяк — 0,0006%, сурьма — 0,0004%, висмут — 0,00002%

Свойства элементов V-A подгруппы

Элемент	Азот N	Фосфор Р	Мышьяк As	Сурьма Sb	Висмут Bi
Свойство	Азот N	Фосфор Р	Мышьяк As	Сурьма Sb	Висмут Bi
Порядковый номер элемента	7	15	33	51	83
Относительная атомная масса	14,007	30,974	74,922	121,75	208,980
Температура плавления,С0	-210	44,1 (белый)	817 (4МПа)	631	271
Температура кипения,С0	-196	280 (белый)	613	1380	1560
Плотность г/см3	0,96 (твёрдый)	1,82 (белый)	5,72	6,68	9,80
Степени окисления	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3	+5, +3,-3

1. Строение атомов химических
элементов

Название химического элемента	Схема строения атома	Электронное строение последнего энергоуровня	Формула высшего оксида R2O5	Формула летучего водородного соединения RH3
1. Азот	N+7)2)5	…2s22p3	N2O5	NH3
2. Фосфор	P+15)2)8)5	…3s23p3	P2O5	PH3
3. Мышьяк	As+33)2)8)18)5	…4s24p3	As2O5	AsH3
4. Сурьма	Sb+51)2)8)18)18)5	…5s25p3	Sb2O5	SbH3
5. Висмут	Bi+83)2)8)18)32)18)5	…6s26p3	Bi2O5	BiH3

Какие свойства характерны для азота

Наличие трех
неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне объясняет то, что в
нормальном, невозбужденном состоянии валентность элементов подгруппы азота
равна трем.

У атомов
элементов подгруппы азота (кроме азота — внешний уровень азота состоит только
из двух подуровней — 2s и 2p) на внешних энергетических уровнях имеются
вакантные ячейки d-подуровня, поэтому они могут распарить один электрон с
s-подуровня и перенести его на d-подуровень. Таким образом, валентность
фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута равна 5.

Элементы группы
азота образуют с водородом соединения состава RH3, а с кислородом
оксиды вида — R2O3 и R2O5. Оксидам
соответствуют кислоты HRO2 и HRO3 (и ортокислоты H3PO4,
кроме азота).

Читайте также: Какие свойства у кам

Высшая степень окисления этих элементов равна +5, а низшая -3.

Так как заряд ядра атомов увеличивается, число
электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах
растёт и радиус атома увеличивается от азота к висмуту, притяжение
отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов
увеличивается, и, следовательно, в подгруппе азота с ростом порядкового номера
неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.

Азот
— неметалл, висмут — металл. От азота к висмуту прочность соединений RH3
уменьшается, а прочность кислородных соединений возрастает.

Наибольшее значение среди
элементов подгруппы азота имеют азот и
фосфор .

Азот, физические и химические свойства, получение и применение

1. Азот – химический
элемент

N +7)2)5

1s22s22p3 незавершённый внешний уровень, p-элемент, неметалл

Ar(N)=14

2. Возможные степени
окисления

Из-за наличия трёх
неспаренных электронов азот очень активен, находится только в виде соединений.
Азот проявляет в соединениях степени окисления от «-3» до «+5»

3. Азот – простое
вещество, строение молекулы, физические свойства

Азо́т (от греч. ἀζωτος — безжизненный, лат. Nitrogenium), вместо предыдущих названий
(«флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух) предложил в 1787 году Антуан
Лавуазье. Как показано выше, в то время уже было известно, что азот не поддерживает
ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии
выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ,
название сохранилось во французском и русском языках.

N2 – ковалентная неполярная связь, тройная
(σ, 2π), молекулярная кристаллическая решётка

Какие свойства характерны для азота

Тройная

связь

Энергия

связи

945 кДж/моль

Вывод:

1. Малая реакционная
способность при обычной температуре

2. Газ, без цвета,
запаха, легче воздуха

Mr(Bоздуха)/Mr(N2) = 29/28

4. Химические свойства
азота

N – окислитель ( 0 → -3)

N – восстановитель (0 → +5)

1. С металлами образуются нитриды MxNy

— при нагревании с Mg и щелочно-земельными и щелочными:

3Сa + N2 = Ca3N2 (при t)

— c Li при к t комнатной

Нитриды разлагаются
водой

Са3N2
+ 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3

2. С водородом

3H2+N2 ↔ 2NH3

(условия — T, p, kat)

N2 + O2 ↔ 2 NO – Q

(при t= 2000 C)

Азот не реагирует с
серой, углеродом, фосфором, кремнием и некоторыми другими неметаллами.

5. Получение:

В промышленности азот получают из воздуха. Для этого
воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух подвергают перегонке
(дистилляции). Температура кипения азота немного ниже (–195,8°C), чем другого
компонента воздуха — кислорода (–182,9°C), поэтому при осторожном нагревании
жидкого воздуха азот испаряется первым. Потребителям газообразный азот
поставляют в сжатом виде (150 атм. или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих
желтую надпись «азот». Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара.

В лаборатории чистый («химический») азот получают
добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH4Cl к
твердому нитриту натрия NaNO2:

NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2
+ 2H2O.

Можно также нагревать
твердый нитрит аммония:

NH4NO2 = N2 + 2H2O. ОПЫТ

6. Применение:

В промышленности газ
азот используют главным образом для получения аммиака. Как химически инертный
газ азот применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и
металлургических процессах, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко
используют как хладагент, его применяют в медицине, особенно в косметологии.
Важное значение в поддержании плодородия почв имеют азотные минеральные
удобрения.

7. Биологическая роль

Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений,
он входит в состав белков (16—18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот,
нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина
и др. В составе живых клеток по числу атомов азота
около 2%, по массовой доле — около 2,5 % (четвертое место после водорода,
углерода и кислорода). В связи с этим значительное количество связанного азота
содержится в живых организмах, «мёртвой органике» и дисперсном веществе морей и
океанов. Это количество оценивается примерно в 1,9·1011 т. В
результате процессов гниения и разложения азотсодержащей органики, при условии
благоприятных факторов окружающей среды, могут образоваться природные залежи
полезных ископаемых, содержащие азот, например, «чилийская селитра» (нитрат натрия с
примесями других соединений), норвежская, индийская селитры.

Тренажёр №1 «Простое вещество азот»

Тренажёр №2 «Характеристика азота по положению
в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева»

Задания для закрепления

№1. Осуществите
превращения по схеме:
N2→Li3N→NH3

№2. Составьте уравнения реакции
взаимодействия азота с кислородом, магнием и водородом. Для каждой реакции
составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

№3. В одном цилиндре находится газ азот, в другом —
кислород, а в третьем — углекислый газ. Как различить эти газы?

№4. В некоторых горючих газах содержится в виде примеси свободный азот. Может
ли при сгорании таких газов в обыкновенных газовых плитах образоваться оксид
азота (II). Почему?

Источник

Какие свойства характерны для азота

Азот — первый представитель главной подгруппы пятой группы, представитель пниктогенов. Именно поэтому эти элементы называют подгруппой азота. Однако азот имеет ряд особенностей:

Число ковалентных связей, образуемых атомом азота по обменному механизму, не может быть больше 3-х, так как у атома азота на внешнем электронном слое отсутствует d-орбиталь.
Электронная конфигурация атома азота: $1s^22s^22p^3$
Атом азота может образовывать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму за счет наличия неподеленной электронной пары на 2s-подуровне. Подробнее эта тема раскрыта в разделе «Валентные возможности азота»

Высшая валентность N равна IV.

3. В соединениях с кислородом азот проявляет степени окисления: +1; +2; +3; +4; +5.

Степени окисления азота в его соединениях

$N^{-3}$	$N^0$	$N^{+1}$	$N^{+2}$	$N^{+3}$	$N^{+4}$	$N^{+5}$
$NH_3$ аммиак летучее водородное соединение	$N_2$ свободный азот	$N_2O$ $NO$ низшие оксиды, несолеобразующие	$N_2O_3$ $to$ $NO$ + $NO_2$ неустойчивый кислотный оксид	$NO_2$ $leftrightarrow$ $N_2O_4$ кислотный оксид	$2N_2O_5$ → $4NO_2$ + $O_2$ неустойчивый кислотный оксид
	В воздухе		$HNO_2$ азотистая кислота		$HNO_3$ азотная кислота
$NH_4K$ соли аммония $Me_xN_y$ нитриды			$Me(NO_2)_х$ нитриты		$Me(NO_3)_х$ нитраты

$N^{-3}$

$N^0$

$N^{+1}$

$N^{+2}$

$N^{+3}$

$N^{+4}$

$N^{+5}$

$NH_3$

аммиак

летучее водородное соединение

$N_2$

свободный азот

$N_2O$ $NO$

низшие оксиды, несолеобразующие

$N_2O_3$ $to$ $NO$ + $NO_2$

неустойчивый кислотный оксид

$NO_2$ $leftrightarrow$ $N_2O_4$

кислотный оксид

$2N_2O_5$

→ $4NO_2$ + $O_2$

неустойчивый кислотный оксид

В воздухе

$HNO_2$

азотистая кислота

$HNO_3$

азотная кислота

$NH_4K$

соли аммония

$Me_xN_y$

нитриды

$Me(NO_2)_х$

нитриты

$Me(NO_3)_х$

нитраты

История открытия азота

Соединения азота — селитра, азотная кислота, аммиак — были известны задолго до получения азота в свободном состоянии.

Какие свойства характерны для азота

В 1772 г. Д.Резерфорд, сжигая фосфор и другие в-ва в стеклянном колоколе, показал, что остающийся газ не поддерживает дыхания и горения. Д.Резерфорд назвал его «удушливым воздухом».

Какие свойства характерны для азота К.Шееле назвал этот элемент, извлеченный из воздуха, «дурным воздухом».

В 1787 г. А.Лавуазье установил, что «жизненный» и «удушливый» газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название «азот». «А» — отсутствие, «зоо» — жизнь. «Безжизненный» — азот.

И не случайно: испытания проводили на лабораторных мышах, помещая их под колпак с азотом, где они погибали.

Какие свойства характерны для азота

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТА

Входит в состав воздуха: $varphi$ $(N_2)$ = 78%. Также входит в состав других неорганических соединений и состав живой материи.

Азот

немного легче воздуха; плотность 1,2506 $textrm{$кг/м^3$}$ (при н.у.),
$t_{textrm{пл.}}$ = — 209,8 $^circ C$, $t_{textrm{кип.}}$ = -195,8 $^circ C$
азот сжижается с трудом: плотность жидкого азота 800 $textrm{$кг/м^3$}$.

Жидкий азот используют для охлаждения различного оборудования и техники; для охлаждения компонентов компьютера при экстремальном разгоне. В химии жидкий азот применяют при работе с вакуумными линиями, для охлаждения веществ и проведения реакций при низких температурах, для создания инертной атмосферы. При этом транспортировка азота осуществляется в сосудах Дьюара:

Какие свойства характерны для азота

В воде азот менее растворим чем кислород: при 0 $^circ C$ в 1$textrm{$м^3$}$ $H_2O$ растворяется 23,3 г азота.

Азот не поддерживает дыхание и горение; он чрезвычайно инертен. Малая реакционная способность азота обусловлена строением его молекулы.

Какие свойства характерны для азота

N≡N — это самая прочная (из всех двухатомных) молекула. Молекула азота очень устойчива: энергия диссоциации ее на атомы составляет 942,9 кДж/моль, поэтому даже при температуре 3300 $^circС$ степень диссоциации азота составляет 0,1%.

Азот – один из распространенных элементов на Земле.

Какие свойства характерны для азота

— в атмосфере — 4$cdot10^{15}$ тонн по массе и 78% газообразного азота по объёму;

— литосфере – 1,9$cdot10^{-3}$% по массе;

— в живых организмах — 0,3% по массе.

В белке животных и человека — 16–17% азота. В организмах человека и плотоядных животных белок образуется за счёт потребляемых белковых веществ травоядных животных и в растениях. “Жизнь — есть способ существования белковых тел на Земле” — по определению Ф.Энгельса.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТА

Промышленные способы:

Ректификация (разделение) жидкого воздуха:

сначала улетучивается $N_2$ (t$_{textrm{кип.}}$= -196$ ^circ C$);
затем $О_2$ (t$_{textrm{кип.}}$ = -183,0 $^circ C$)

Лабораторные способы:

Окислительно-восстановительное разложение некоторых солей аммония:

$NH_4NO_2$ = $N_2$ + $2H_2O$

$(NH_4)_2Cr_2O_7$ = $Cr_2O_3$ + $N_2$ + $4H_2O$

Окисление аммиака и солей аммония:

$4NH_3$ + $3O_2$ = $2N_2$ + $6H_2O$

$8NH_3$+ $3Br_2$ = $N_2$ + $6NH_4Br$

$NaNO_2 + NH_4Cl xrightarrow[]{t, ^circ C} NaCl + N_2 + 2H_2O$

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТА

Молекулярный азот — химически инертное вещество (см.выше строение азота), поэтому легко реагирует только с металлами:

$N_2 + 6Lixrightarrow[]{t_textrm{комн.}}2Li_3N$

Магний горит с образованием не только оксида, но и нитрида магния:

$3N_2 + 6Mg xrightarrow{}2Mg_3N_2$

$N_2 + 2Al xrightarrow{t} 2AlN$

Азот при взаимодействии с металлами проявляет окислительные свойства: образуются нитриды металлов, в которых степень окисления азота равна -3.

С неметаллами азот реагирует тяжелее: для инициирования и ускорения реакций необходимо применять высокие температуры, искровые электрические разряды, ионизирующее излучение, катализаторы (Fe, Cr, V, Ti и их соединения):

$N_2 + 3H_2 xrightarrow{textrm{ t; кат; Р}}2NH_3$

$3F_2 + N_2 xrightarrow{textrm{эл. разряд}} 2NF_3$

$Cl_2 + N_2 ne$

$S$ + $N_2$ $ne$

Реакция горения азота идет при высокой температуре, в электрическом разряде или в присутствии катализатора:

$N_2 + O_2 = 2NO -Q$

Обратите внимание: реакция эндотермическая!

Азот не реагирует со сложными веществами.

Источник

Азот — неметаллический элемент Va группы периодической таблицы Д.И. Менделеева. Составляет 78% воздуха. Входит в состав
белков, являющихся важной частью живых организмов.

Температура кипения азота составляет -195,8 °C. Однако быстрого замораживания объектов, которое часто демонстрируют в
кинофильмах, не происходит. Даже для заморозки растения нужно продолжительное время, это связано с низкой теплоемкостью
азота.

Азот

Общая характеристика элементов Va группы

От N к Bi (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств.
Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Азот, фосфор и мышьяк являются неметаллами, сурьма — полуметалл, висмут — металл.

Элементы Va группы

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns2np3:

N — 2s22p3
P — 3s23p3
As — 4s24p3
Sb — 5s25p3
Bi — 6s26p3

Основное и возбужденное состояние азота

При возбуждении атома азота электроны на s-подуровне распариваются и переходят на p-подуровень. Поскольку азот находится во втором периоде, то
3ий уровень у него отсутствует, что проявляется в особенностях электронной конфигурации возбужденного состояния.

Сравнивая возможности перемещения электронов у азота и фосфора, разница становится очевидна.

Основное и возбужденное состояние атома азота

Природные соединения

В природе азот встречается в виде следующих соединений:

Воздух — во вдыхаемом нами воздухе содержится 78% азота
Азот входит в состав нуклеиновых кислот, белков
KNO3 — индийская селитра, калиевая селитра
NaNO3 — чилийская селитра, натриевая селитра
NH4NO3 — аммиачная селитра (искусственный продукт, в природе не встречается)

Селитры являются распространенными азотными удобрениями, которые обеспечивают быстрый рост и развитие растений, повышают урожайность. Однако,
следует строго соблюдать правила их применения, чтобы не превысить допустимые концентрации.

Аммиачная селитра

Получение

В промышленности азот получают путем сжижения воздуха. В дальнейшем путем испарения их сжиженного воздуха получают азот.

Применяют и метод мембранного разделения, при котором через специальный фильтр из сжатого воздуха удаляют кислород.

Получение азота из сжатого воздуха

В лаборатории методы не столь экзотичны. Чаще всего получают азот разложением нитрита аммония

NH4NO2 → (t) N2 + H2O

Также азот можно получить путем восстановления азотной кислоты активными металлами.

HNO3(разб.) + Zn → Zn(NO3)2 + N2 + H2O

Получение азота из нитрита аммония

Химические свойства

Азот восхищает — он принимает все возможные для себя степени окисления от -3 до +5.

Степени окисления азота

Молекула азота отличается большой прочностью из-за наличия тройной связи. Вследствие этого многие реакции эндотермичны: даже горение
азота в кислороде сопровождается поглощением тепла, а не выделением, как обычно бывает при горении.

Молекула азота

Реакция с металлами

Без нагревания азот взаимодействует только с литием. При нагревании реагирует и с другими металлами.

N2 + Li → Li3N (нитрид лития)

N2 + Mg → (t) Mg3N2

N2 + Al → (t) AlN

Реакция с неметаллами

Важное практическое значение имеет синтез аммиака, который применяется в дальнейшим при изготовлении удобрений, красителей, лекарств.

N2 + H2 ⇄ (t, p) NH3

Аммиак

Бесцветный газ с резким едким запахом, раздражающим слизистые оболочки. Раствор концентрацией 10% аммиака применяется в медицинских целях,
называется нашатырным спиртом.

Аммиак

Получение

В промышленности аммиак получают прямым взаимодействием азота и водорода.

N2 + H2 ⇄ (t, p) NH3

В лабораторных условиях сильными щелочами действуют на соли аммония.

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

Химические свойства

Аммиак проявляет основные свойства, окрашивает лакмусовую бумажку в синий цвет.

Реакция с водой

Образует нестойкое соединение — гидроксид аммония, слабое основание. Оно сразу же распадается на воду и аммиак.

NH3 + H2O ⇄ NH4OH

Основные свойства

Как основание аммиак способен реагировать с кислотами с образованием солей.

NH3 + HCl → NH4Cl (хлорид аммония)

NH3 + HNO3 → NH4NO3 (нитрат аммония)

Нитрат аммония

Восстановительные свойства

Поскольку азот в аммиаке находится в минимальной степени окисления -3 и способен только ее повышать, то аммиак проявляет выраженные
восстановительные свойства. Его используют для восстановления металлов из их оксидов.

NH3 + FeO → N2↑ + Fe + H2O

NH3 + CuO → N2↑ + Cu + H2O

Горение аммиака без катализатора приводит к образованию азота в молекулярном виде. Окисление в присутствии катализатора сопровождается
выделением NO.

NH3 + O2 → (t) N2 + H2O

NH3 + O2 → (t, кат) NO + H2O

Горение аммиака

Соли аммония

Получение

NH3 + H2SO4 → NH4HSO4 (гидросульфат аммония, избыток кислоты)

3NH3 + H3PO4 → (NH4)3PO4

Химические свойства

Помните, что по правилам общей химии, если по итогам реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется вода — реакция идет.

Реакции с кислотами

NH4Cl + H2SO4 → (NH4)2SO4 + HCl↑

Реакции с щелочами

В реакциях с щелочами образуется гидроксид аммония — NH4OH. Нестойкое основание, которое легко распадается на воду и аммиак.

NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O

Реакции с солями

(NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + NH4Cl

Реакция гидролиза

В воде ион аммония подвергается гидролизу с образованием нестойкого гидроксида аммония.

NH4+ + H2O ⇄ NH4OH + H+

NH4OH ⇄ NH3 + H2O

Реакции разложения

NH4Cl → (t) NH3↑ + HCl↑

(NH4)2CO3 → (t) NH3↑ + H2O + CO2↑

NH4NO2 → (t) N2↑ + H2O

NH4NO3 → (t) N2O↑ + H2O

(NH4)3PO4 → (t) NH3↑ + H3PO4

Фосфат аммония

Оксид азота I — N2O

Закись азота, веселящий газ — N2O — обладает опьяняющим эффектом. Несолеобразующий оксид. При н.у. является бесцветным газом с приятным
сладковатым запахом и привкусом. В медицине применяется в больших концентрациях для ингаляционного наркоза.

Закись азота

Получают N2O разложением нитрата аммония при нагревании:

NH4NO3 → N2O + H2O

Оксид азота I разлагается на азот и кислород:

N2O → (t) N2 + O2

Оксид азота II — NO

Окись азота — NO. Несолеобразующий оксид. При н.у. бесцветный газ, на воздухе быстро окисляется до оксида азота IV.

Получение

В промышленных масштабах оксид азота II получают при каталитическом окислении аммиака.

NH3 + O2 → (t, кат) NO + H2O

В лабораторных условиях — в ходе реакции малоактивных металлов с разбавленной азотной кислотой.

Cu + HNO3(разб.) → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Химические свойства

На воздухе быстро окисляется с образованием бурого газа — оксида азота IV — NO2.

NO + O2 → NO2

Оксид азота IV бурый газ

Оксид азота III — N2O3

При н.у. жидкость синего цвета, в газообразной форме бесцветен. Высокотоксичный, приводит к тяжелым ожогам кожи.

Оксид азота III

Получение

Получают N2O3 в две стадии: сначала реакцией оксида мышьяка III с азотной кислотой, затем
охлаждением полученной смеси газов до температуры — 36 °C.

As2O3 + HNO3 → H3AsO 3 + NO↑ + NO2↑

При охлаждении газов образуется оксид азота III.

NO + NO2 → N2O3

Химические свойства

Является кислотным оксидом. соответствует азотистой кислота — HNO2, соли которой называются нитриты (NO2-).
Реагирует с водой, основаниями.

H2O + N2O3 → HNO2

NaOH + N2O3 → NaNO2 + H2O

Оксид азота IV — NO2

Бурый газ, имеет острый запах. Ядовит.

Оксид азота IV

Получение

В лабораторных условиях данный оксид получают в ходе реакции меди с концентрированной азотной кислотой. Также NO2 выделяется при
разложении нитратов.

Cu + HNO3(конц) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

Разложение нитратов

Cu(NO3)2 → (t) CuO + NO2 + O2

Pb(NO3)2 → (t) PbO + NO2 + O2

Химические свойства

Проявляет высокую химическую активность, кислотный оксид.

Окислительные свойства

Как окислитель NO2 ведет себя в реакциях с фосфором, углеродом и серой, которые сгорают в нем.

NO2 + C → CO2 + N2

NO2 + P → P2O5 + N2

Окисляет SO2 в SO3 — на этой реакции основана одна из стадий получения серной кислоты.

SO2 + NO2 → SO3 + NO

Реакции с водой и щелочами

Оксид азота IV соответствует сразу двум кислотам — азотистой HNO2 и азотной HNO3. Реакции с
водой и щелочами протекают по одной схеме.

NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

NO2 + LiOH → LiNO3 + LiNO2 + H2O

Если растворение в воде оксида проводить в избытке кислорода, образуется азотная кислота.

NO2 + H2O + O2 → HNO3

Оксид азота IV

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник