Материал: Himia_1_novy

Контрольні запитання:

1. Яке місце в періодичній системі елементів займає Нітроген?

2. Наведіть електронну формулу атома Нітрогену. Які ступені окиснення для нього характерні?

3. Які фізичні властивості азоту?

4. Де використовується азот?

5. Скласти рівняння реакцій за схемою N₂→NO→ NO₂→HNO₃→NaNO₃

6. Який об’єм займає азот за н.у. масою 56 г?

7. Визначте об’єм аміаку, який утворився при взаємодії 11,2л азоту з 11,2л водню, якщо вихід продукту реакції складає 95%.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 21.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 10, §§ 78-79, с. 93-94.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 28.

Тема 2.12. Аміак. Солі амонію.

План

1. Склад та будова молекули аміаку.

2. Фізичні властивості.

3. Хімічні властивості.**

4. Добування.*

5. Застосування.

6. Солі амонію.*

1. Молекулярна формула NH₃

Електронна формула

Структурна формула

Молекула має форму піраміди з атомом Нітрогену у вершині та кутом 107° між ковалентними полярними зв’язками N – H, внаслідок чого вона полярна.

Ступінь окиснення Нітрогену становить -3.

2. Аміак – безбарвний газ, з різким запахом, набагато легший за повітря, дуже добре розчиняється у воді (за температури 20^ºC в 1 об’ємі води – 700 об’ємів амоніаку). Водний розчин амоніаку називають амоніачною водою, або нашатирним спиртом, масова частка амоніаку в ньому дорівнює 25%. Аміак легко зріджується, за температури -33,4^ºC переходить у рідкий стан.

3. Хімічні властивості.

1) Як відновник аміак окиснюється киснем і горить у ньому зеленкуватим полум’ям.

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O (горіння амоніаку)

За наявності каталізатора (Pt, Fe₂O₃) і нагрівання під час окиснення аміаку утворюються два оксиди:

2) Аміак взаємодіє з водою

У розчині лише невелика частка молекул амоніаку перетворюється на йони амонію, тому амоніачна вода пахне амоніаком. ЇЇ позначають формулою NH₃ · H₂O і називають амоній гідроксидом або нашатирним спиртом. Він належить до слабких і нестійких основ:

3) Аміак взаємодіє з кислотами, утворюючи солі амонію:

4. У лабораторії аміак добувають із суміші твердих речовин – нашатирю NH₄Cl і гашеного вапна Ca(OH)₂:

У промисловості амоніак синтезують із простих речовин азоту і водню:

Оптимальні умови синтезу аміаку:

• застосування тиску (30 МПа) для зміщення рівноваги у бік утворення аміаку;

• використання каталізатору ( губчасте Fe);

• підвищення температури (450- 550^ºC).

5. Аміак застосовують:

1) для виробництва нітратної кислоти, солей амонію, вибухових речовин, соди, барвників;

2) як добриво і для добування азотних добрив, у тім числі й карбаміду (сечовини):

3) як холодоагент у холодильних установках;

4) у медицині як нашатирний спирт;

5) у хімічних лабораторіях як слабкий луг;

6) у побуті під час прання білизни, для виведення плям, чищення килимів і ювелірних виробів.

6. Солі амонію – кристалічні речовини з йонним типом зв’язку, до складу яких входить один або кілька катіонів амонію та аніон кислотного залишку.

Солі амонію – сильні електроліти:

1) у водних розчинах дисоціюють на йони:

2) взаємодіють з іншими солями, відбувається реакція йонного обміну:

3) взаємодіють з лугами з виділенням аміаку:

4) розкладаються під час нагрівання з виділенням аміаку (якщо утворені кислотами – неокисниками):

А якщо солі амонію утворені кислотами-окисниками, то виділяються різні сполуки Нітрогену:

Добування: Солі амонію добувають внаслідок взаємодії аміаку або аміачної води з кислотами:

Застосування:

1) Амоній нітрат і амоній сульфат використовують як добриво.

2) Амоній нітрат (у суміші з алюмінієм і вугіллям) застосовують для виготовлення вибухової речовини – амоналу.

3) Амоній хлорид під назвою „нашатир” – під час паяння для очищення поверхні паяльника

Контрольні запитання:

1. Наведіть структурну і молекулярну формулу аміаку.

2. Поясніть будову аміаку?

3. Які фізичні та хімічні властивості характерні для аміаку?

4. Наведіть оптимальні умови для промислового синтезу аміаку.

5. Де використовуються аміак і солі амонію?

6. Який об’єм аміаку витрачається для добування аміачної селітри масою 84 г, якщо вихід продукту реакції складає 85%.

7. Визначте який об’єм аміака необхідно розчинити за н.у. у воді масою 200 г, щоб отримати розчин нашатирного спирту з масовою часткою NH₃10%.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 23-24.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 10, § 80, с. 94-96.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 28.

Тема 2.13. Сполуки Нітрогену

План

1. Оксиди Нітрогену.**

2. Нітратна кислота.**

3. Нітрати.*

1. Нітроген з Оксигеном утворює п’ять оксидів, в яких він виявляє різні ступені окиснення від +1 до +5. Різний кількісний склад оксидів і різна їх будова зумовлюють їх різні властивості. Усі оксиди Нітрогену дуже отруйні, за винятком нітроген (І) оксиду.

Хімічні властивості:

1) Нітроген (ІІ) оксид на повітрі легко окиснюється і переходить у бурий газ:

2NO + O₂ = 2NO₂

2) Нітроген (ІІІ) оксид взаємодіє з водою з утворенням нітритної кислоти:

N₂O₃ + H₂O = 2HNO₂

3) Нітроген (IV)оксид (бурий газ) взаємодіє з водою з утворенням двох кислот – нітратної і нітритної:

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

За наявності надлишку кисню у воді утворюється тільки нітратна кислота:

Бурий газ, що міститься у відхідних газах („лисячий хвіст”), шкідливих для всього живого, тепер розкладають за допомогою каталізатора:

4) Нітроген (V) оксид взаємодіє з водою з утворенням нітратної кислоти:

2. Молекулярна формула нітратної кислоти HNO₃.

Структурна формула:

Валентність Нітрогену в нітратній кислоті дорівнює IV, а ступінь окиснення +5.

Фізичні властивості: Безводна нітратна кислота – безбарвна летка рідина з різким запахом, на повітрі „димить”, дуже добре розчиняється у воді, змішуючись з нею у будь-яких співвідношеннях.

Хімічні властивості: Нітратна кислота належить до сильних одноосновних кислот.

1) У водному розчині вона повністю дисоціює на йони:

2) взаємодіє з основними оксидами та основами:

3) взаємодіє з обмеженою кількістю солей, оскільки нітратна кислота хоч і сильна, але летка:

4) Розкладається під час нагрівання і під впливом світла:

5) Взаємодіє з металами. Як сильний окисник нітратна кислота окиснює майже всі метали (за винятком золота, платини та ін.). При цьому водень не виділяється, бо відновлюється Нітроген, а не Гідроген. Продукти відновлення можуть бути різні: NO₂ , NO, N₂O, N₂ або NH₃ , який з нітратною кислотою утворює сіль амоній нітрат.