Программа для поступающих в вузы (ответы)
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
воздуха:
FeAsS As + FeS.
Сурьма сплавление сульфида сурьмы с железом:
Sb2S3 + 3Fe 2Sb + 3FeS.
В ряду N Bi усиливаются металлические свойства. Азот и фосфор типичные неметаллы; мышьяк и сурьма имеют как металлические, так и неметаллические модификации; висмут неметалл. Устойчивость неметаллических модификаций в этом ряду падает, металлических растет. Молекулярный азот мало активен, при комнатной температуре реагирует только с литием. При активации молекул азот окисляет многие металлы, образуя нитриды; окисляется только при взаимодействии с кислородом и фтором. Остальные элементы обладают более высокой химической активностью. Они могут окисляться и восстанавливаться, легко реагируют с рядом неметаллов и многими металлами. С кислотами-неокислителями они не реагируют, при нагревании взаимодействуют с кислотами-окислителями. При переходе от мышьяка к висмуту стабилизируется более низкая степень окисления +3; химическая связь в соединениях становиться все более ионной; основные свойства оксидов и гидроксидов усиливаются.
N2 + H2 NH3 (t);
Э + Г2 NF3; PГ3, PГ5; As, Sb, Bi ЭГ3, ЭГ5;
Э + О2 NО; P4О6, P4О10; As, Sb, Bi Э2О3;
Э + S N2; ЭxSy;
P + N2 P3N5;
Э + С C2N2; CP3.
Э + H2SO4(k) HAsO2; Sb, Bi Э2(SO4)3;
Э + H2SO4(p)
Э + NaOH PH3 + NaH2PO2; Na3AsO3;
P + H2O PH3 + H3PO2;
Э + HNO3(p) H3AsO4; Sb2O3; Bi(NO3)3;
Э + HNO3(k) P, As H3ЭO4, Sb2O5.Важнейшими элементами являются азот и фосфор. Рассмотрим более подробно их соединения. Для них известны водородные соединения состава ЭH3, а также N2H4 (гидразин), HN3, P2H4 (дифосфан). РH3 ядовитый газ, плохо растворимый в воде. NH3 не ядовит и хорошо растворим в воде. NH3 получают синтезом из простых веществ, а в лаборатории при реакции хлорида аммония с известью. РH3 взаимодействием белого фосфора с концентрированным раствором щелочи. Эти вещества сильные восстановители. Для NH3 характерны реакции присоединения за счет донорно-акцепторного взаимодействия. ЭH3 с ильными кислотами образуют соли аммония и фосфония соответственно.
Для азота известна все оксиды отвечающие СО от +1 до +5, для фосфора степеням окисления +3 и +5. Синтезом из простых веществ при очень высоких температурах можно получить только NО, остальные оксиды азота получают косвенным путем. Р4О6 и Р4О10 можно получить при взаимодействии простых веществ. Все оксиды азота, кроме NО термически неустойчивы. N2О и NО с водой не реагируют, NО2 при растворении в воде диспропорционирует, аналогично протекает реакция со щелочами. Оксиды азота (3, 5) и фосфора (3, 5) при растворении в воде образуют соответствующие кислоты. Кислотный характер оксидов выражен тем сильнее, чем меньше атомный номер элемента и выше его СО: N2О5 наиболее кислотный оксид. Все оксиды азота окислители, N2О5 сильнейший окислитель. Р4О6 восстановитель легко окисляется кислородом, серой, галогенами.
Для азота и фосфора известны кислоты отвечающие степеням окисления +3 и +5 (для фосфора также +1 и +4). Кислоты азота в лаборатории получают действием сильных окислителей на нитраты и нитриты. Н3РО3 в лаборатории получают гидролизом хлорида фосфора. Н3РО4 растворением соответствующего оксида в воде. Кислоты азота сильные окислители, однако, НNО2 восстанавливается при действии только сильных восстановителей. Кислоты фосфора являются сильными восстановителями, но при действии сильных восстановителей они восстанавливаются.
Аммиак и азотная кислота используются для получения азотных удобрений, взрывчатых веществ. Фосфор и его соединения используются в производстве спичек. Роль азота и фосфора очень велика в жизни организмов. Они входят в состав молекул ДНК, с помощью которых осуществляется синтез белков и передача наследственной информации.
Фосфор повышает засухо- и морозоустойчивость, способствует накоплению ценных веществ в растении. Удобрениями служат как природные фосфорные руды, так и продукты их химической переработки. Качество фосфорных удобрении характеризуется содержанием усвояемого Р в пересчете на Р2О5.Стандартным считается удобрение, содержащее 18,9% Р2О5. Сырьем для получения служат природные фосфорные руды фосфориты и апатиты. Фосфоритная мука это природный измельченный фосфорсодержащий минерал. Производство состоит из операций дробления, сушки и размола фосфоритов. Суперфосфат простой получается разложением природных фосфатов серной кислотой. Простой суперфосфат содержит от 14 до 21% усвояемого Р2О5:
4Ca5(PO4)3F + 14H2SO4 + 13H2O > 6Ca(H2PO4)2H2O + 14CaSO40,5H2O + HF,
Ca5(PO4)3F получают из кальцийфторапатита Ca5(PO4)3FCaF5
Суперфосфат двойной отличается меньшим содержанием балласта и содержит в 2 3 раза больше усвояемого Р2О5.
Азот входит в состав хлорофилла и белков, являющихся основой живой ткани. Растения усваивают азот, содержащийся в почве в виде солей. Только некоторые растения (бобовые) усваивают азот воздуха. Основными азотными удобрениями являются: нитрат, сульфат, хлорид и фосфат аммония, калиевая, натриевая и кальциевая селитры, мочевина. Нитрат аммония наиболее эффективное азотное удобрение, содержащее 35% азота. Получают нейтрализацией азотной кислоты сухим аммиаком:
HNO3 + NH3 >NH4NO3
Сульфат аммония содержит 21,2% азота и получается поглощением серной кислотой аммиака газа коксовых печей, нейтрализацией серной кислоты синтетическим аммиаком, обработка гипса растворами карбоната аммония:
CaSO4 + (NH4)2CO3 > (NH4)2SO4 + CaCO3
Мочевина наиболее ценное удобрение, содержащее 46,6% азота и получаемое в промышленност