Реферат: Азот и фосфор

Рb(N₃ )₂ = Рb + 3N₂

Кислородные соединения азота

С кислородом азот образует ряд оксидов: N₂ О и NО - бесцветные газы, N₂ О₃ голубое твердое вещество (ниже -100 град.С), NО₂ - бурый газ, N₂ О₄ - бесцветный газ, N₂ О₅ - бесцветные кристаллы.

Оксид N₂ О (закись азота, "веселящий газ", поскольку он обладает наркотическим действием) получают термическим разложением нитрата аммония или гидроксиламмония:

[НN₃ ОН]NО₂ = N₂ О + 2Н₂ О (внутримолекулярное конпропорционирование)

Оксид азота (+1) - эндотермическое соединение. Однако при комнатной химически температуре мало активен. При нагревании его реакционная способность сильно возрастает. Он окисляет водород, металлы, фосфор, серу, уголь, органические и другие вещества, например:

Сu + N₂ О = N₂ + СuО

При нагревании N₂ О выше 700 град.С одновременно с реакцией разложения протекает его диспропорционирование:

2N₂ О = 2N₂ + О₂ ;2N₂ О = 2NО + N₂

С водой оксид азота (+1) не взаимодействует, хотя известна кислота Н₂ N₂ О₂ ,

в которой азот тоже имеет степень окисления +1. Эта кислота называется азотноватистой, и ей приписывается структура с двумя равноценными атомами азота:

Свободную азотноватистую кислоту можно получить следующим образом:

NН₂ ОН + НNО₂ = Н₂ N₂ О₂ + Н₂ О

Она хорошо растворяется в воде, но кислота слабая. Азотноватистая кислота весьма неустойчива, при незначительном нагревании взрывается:

Н₂ N₂ О₂ = N₂ О + Н₂ О

Соли Н₂ N₂ О₂ - гипонитриты и гидрогипонитриты - в воде сильно подвержены гидролизу. Большинство гипонитритов мало растворимо в воде, намного лучше растворяются гидрогипонитриты.

Четные степени окисления для азота сравнительно мало характерны. К числу таких соединений относится оксид азота (+2). Молекула NО содержит нечетное число электронов и, по существу, представляет собой обладающий малой активностью радикал. В молекуле одна ковалентная по донорно-акцепторному механизму и две П-связи. Несмотря на эндотермичность и положительную величину энергии Гиббса образования NО из простых веществ, оксид азота (+2) не распадается на элементы. Дело в том, что, согласно ММО, порядок связи в NО довольно высок и равен 2,5. Молекула NО прочнее молекулы О₂ , так как у первой на разрыхляющей МО П_2р ^* всего один электрон, а у второй - два электрона.

В лаборатории оксид азота (+2) чаще всего получают действием разбавленной кислоты на медные стружки:

3Сu + 8НNО₃ = 3Сu(NО₃ )₂ + 2NО + 4Н₂ О

На воздухе оксид азота (+2) мгновенно окисляется:

2NО + О₂ = 2NО₂

Окисляется NО и галогенами, образуя нитрозилгалогениды:

2NО + Г₂ = 2NОГ

При взаимодействии с восстановителями NО восстанавливается до N₂ О, N₂ , NН₂ ОН, NН₃ в зависимости от восстановительной способности партнера и условий провидения процессов

Водный раствор оксида азота (+2) нейтрален. Никаких соединений с водой он не образует, хотя известны соли (гипонитраты) не выделенной в свободном состоянии азотноватой кислоты Н₂ N₂ О₃ , в которой азот также имеет степень окисления +2.

Оксид азота N₂ О₃ существует в твердом состоянии (ниже -100 град.С). В жидком и парообразном состояниях оксид азота (+3) в значительной степени диссоциирован за счет диспропорционирования:

N₂ О₃ NО + NО₂

Получают N₂ О₃ охлаждением эквимолярных количеств NО и NО₂ . А равномерный ток смеси нужного состава получается при взаимодействии 50%-ной НNО₃ с оксидом мышьяка (+3):

2НNО₃ + Аs₂ О₃ = 2НАsО₃ + NО + NО₂