ვარიანტი 1.

1. ნეიტრონების რაოდენობა 4N14 ატომში:
A. 7.

B. აზოტი.

3. აზოტს აქვს +5 დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
G. HN03.

4. ნაერთში აზოტის მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა (ქვემოთ ჩამოთვლილიდან) ფორმულით:
A. N2.

ბ.ფოსფორი.

6. ატომის უმცირესი რადიუსი:
გ.ფ.

B. Ca3P2.

8. აზოტის მჟავა შეესაბამება ოქსიდს ფორმულით:
B. N203.

10. კოეფიციენტი რეაქციაში ჟანგვის აგენტის წინ, რომლის სქემა
Ag + HN03(KOHC) -> AgN03 + N02 + H20:
B. 4.

11. შეადგინეთ შემდეგი გარდაქმნების რეაქციების მოლეკულური განტოლებები:
P -> P205 -> H3P04 -> Na3P04.

1. 4P + 5O2 = 2P2O5
P0 -5e →P+5 შემცირების საშუალება
O20 + 2*2e→2O-2 ოქსიდანტი
2. P2O5 + 3H2O = 2H3RO4
3. H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
3Н+ + 3OH- = 3H2O

12. დაასრულეთ ფრაზა: "ალოტროპია არის ..."
ერთი და იგივე ქიმიური ელემენტის ორი ან მეტი მარტივი ნივთიერების არსებობა, სტრუქტურითა და თვისებებით განსხვავებული.

13. რომელ ნივთიერებებთან, რომელთა ფორმულებია: KOH, CO2, Zn, CuO, HC1, CaCO3, ურთიერთქმედებს განზავებული აზოტის მჟავა? ჩამოწერეთ შესაძლო რეაქციების განტოლებები მოლეკულური ფორმით.
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O
3CuO + 6HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3H2O
10HNO3 განზავებული + 4Zn = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2

14. შეავსეთ სპილენძის (II) ნიტრატის თერმული დაშლის სქემა:
Cu(N03)2 --> CuO + X + 02.

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
კოეფიციენტების ჯამი = 9

15. 37 გ კალციუმის ჰიდროქსიდის ამონიუმის სულფატთან ურთიერთობისას მიიღეს 15 გ ამიაკი. გამოთვალეთ მასობრივი ფრაქციაამიაკის გამომავალი თეორიულად შესაძლებელია.
Ca (OH) 2 + (NH4) 2 SO4 \u003d CaSO4 + 2NH3 * H2O
M Ca(OH)2=40+32+2=74გ/მოლ.
nCa(OH)2 =37: 74=0.5 მოლი
1 მოლი Ca(OH)2: 2 მოლი NH3
0,5:1 მოლი
M NH3 = 17გ /მოლ
წონა 17*1=17 გ.
მოსავლიანობა (NH3)=15: 17=0.88=88%

ვარიანტი 2.

ნაწილი A. სატესტო დავალებებიპასუხების არჩევანით

1. ნეიტრონების რაოდენობა 7N15 ატომში:
A. 8.

V. ფოსფორი.

3. აზოტს აქვს +4 დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
B. N02.

4. ფოსფორის მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
B. RN3.

5. ჩამოთვლილი ქიმიური ელემენტებიდან ნაერთებში ყველაზე მაღალი ელექტრონეგატიურობა აქვს:
W. გოგირდის

6. ატომის უმცირესი რადიუსი, რომლის სიმბოლოა:
G. C1.

7. მხოლოდ შემცირების საშუალება შეიძლება იყოს ნივთიერება ფორმულით:
B. NH3.

8. ფოსფორმჟავა H3P03 შეესაბამება ოქსიდს ფორმულით:
B. P2O3

Cu + HN03(KOHC) -> CU(N03)2 + N02 + H20:
B. 4.

ნაწილი B. დავალებები უფასო პასუხით

11. შეადგინეთ რეაქციის მოლეკულური განტოლებები, რომლებიც მიჰყვება სქემას
NO → N02 → HN03 → NaN03.

1. 2NO + O2 = 2NO2
N+2 -2e→N+4 შემცირების საშუალება
O20 +2*2e→2O-2 ოქსიდიზატორი
2. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
3. HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
H+ + OH- = H2O

12. დაასრულეთ შემდეგი ფრაზა: „სრილეტა არის ...“
კალიუმის, ნატრიუმის, ამონიუმის ნიტრატული მარილი, რომელიც გამოიყენება ასაფეთქებელი ნივთიერებების ტექნიკაში და სასუქების აგრონომიაში.

13. რომელი ნივთიერებებია, რომელთა ფორმულებია: Mg, Ag, AgN03, BaO, C02, KN03, NaOH, ურთიერთქმედებს ფოსფორის მჟავა? ჩამოწერეთ შესაძლო რეაქციების განტოლებები მოლეკულური ფორმით.
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3 მგ + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 3H2
2H3PO4 + 3BaO = Ba3(PO4)2 + 3H2O
Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3NaNO3

14. შეავსეთ ნატრიუმის ნიტრატის თერმული დაშლის სქემა
NaN03 → NaN02 + X.
იპოვეთ განტოლების კოეფიციენტების ჯამი.
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
კოეფიციენტების ჯამი არის 5

15. რა მოცულობის ამიაკის (ნ.ა.) მიღება შეიძლება 15 მ3 აზოტის წყალბადის ჭარბთან ურთიერთქმედებით, თუ ამიაკის გამოსავლიანობა თეორიულად შესაძლებლის 10%-ია?
N2 + 3H2 = 2NH3
n(N2) = 15,000 / 22.4 = 669 (მოლი)
n(NH3) \u003d 2 * 669 \u003d 1339.28 (მოლი)
Vtheor. (NH3) \u003d 1339.28 * 22.4 \u003d 29999 (dm3)
Vpract. (NH3) \u003d 29999 * 0.9 \u003d 26999 (dm3) \u003d 26, 999 m3

ვარიანტი 3.

ნაწილი A. მრავალჯერადი არჩევანის ტესტები

1. ნეიტრონების რაოდენობა 20Са40 ატომში:
B. 20.

2. ელექტრონების განაწილება ენერგიის დონეებით ელემენტის ატომში 2e, 5e შეესაბამება:
ა აზოტი.

3. აზოტს აქვს +2 დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
B. არა.

4. აზოტის მაქსიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
G. HN03.

ა.ბორ.

ა.ს.

G. H3P04.

8. აზოტის მჟავას შეესაბამება ოქსიდი ფორმულით:
გ N205.

10. კოეფიციენტი წრეში ჟანგვის აგენტის წინ
Ag + HN03(razb) -> AgN03 + NO + H20:
B. 4.

ნაწილი B. დავალებები უფასო პასუხით

11. შეადგინეთ მოლეკულური რეაქციის განტოლებები სქემის მიხედვით
N2 → NH3 → NH3 Н20 → (NH4)2SO4.
განვიხილოთ განტოლება 1 OVR თეორიის თვალსაზრისით, დაწერეთ განტოლება 3 იონური ფორმით.
1. N2 + 3H2 = 2NH3
N20 +2*3е→2N-3 ოქსიდანტი
H20 -2*1e→2H+1 შემცირების საშუალება
2. NH3 + H2O = NH3*H20
3. 2NH3*H20 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O
2NH3*H20 + 2H+= 2NH4+ +2H2O

12. დაასრულეთ ფრაზა: "ატომების რაოდენობა ამონიუმის კატიონში ..."
უდრის 5.

13. რომელ ნივთიერებებთან, რომელთა ფორმულებია: S03, KOH, CaO, Mg, N205, Na2C03, ურთიერთქმედებს განზავებული აზოტის მჟავა? ჩამოწერეთ შესაძლო რეაქციების განტოლებები მოლეკულური ფორმით.
HNO3 (რაზბ.) + KOH = KNO3 + H2O
2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O
10HNO3 განზავებული + 4მგ = 4მგ(NO3)2 + N2O + 3H2O
2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2

14. შეავსეთ ვერცხლის ნიტრატის თერმული დაშლის სქემა
AgNOg → Ag + X + 02.
განტოლებაში მიუთითეთ კოეფიციენტების ჯამი.
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2
7

15. აზოტი 56 ლიტრი მოცულობით (ნ.ა.) რეაგირებს წყალბადის ჭარბთან. ამიაკის გამომუშავების მოცულობითი ფრაქცია არის თეორიულად შესაძლოს 50%. გამოთვალეთ წარმოებული ამიაკის რაოდენობა.
N2 + 3H2 = 2NH3
n(N2) = 56 / 22.4 = 2.5 (მოლი)
n (თეორ.) (NH3) \u003d 2 * 2.5 \u003d 5 (მოლი)
Vpract. (NH3) \u003d 5 * 22.4 * 0.5 \u003d 56 ლ

ვარიანტი 4.

ნაწილი A. მრავალჯერადი არჩევანის ტესტები

1. ნეიტრონების რაოდენობა 19K39 იზოტოპში:
20-ში.

2. ელექტრონების განაწილება ენერგიის დონეებით 2e, 8e, 5e ელემენტის ატომში შეესაბამება:
ბ.ფოსფორი.

3. აზოტს აქვს დაჟანგვის მდგომარეობა 0 ფორმულასთან ერთად:
A.N2.

4. ფოსფორის მაქსიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა ფორმულასთან ერთად:
G. H3P04.

5. ჩამოთვლილი ქიმიური ელემენტებიდან ნაერთებში ყველაზე დაბალი ელექტრონეგატიურობა აქვს:
ა.ბერილიუმი.

6. ქიმიური ელემენტის ატომის უდიდესი რადიუსი, რომლის სიმბოლოა:
ა.სი.

7. მხოლოდ ჟანგვის აგენტი შეიძლება იყოს ნივთიერება ფორმულით:
G. HN03.

8. ორთოფოსფორის მჟავას შეესაბამება ოქსიდი ფორმულით:
G. P2O5.

10. კოეფიციენტი წრეში ჟანგვის აგენტის წინ
C + HN03(razb) -> CU(N03)2 + NO + H20:
G. 8.

ნაწილი B. დავალებები უფასო პასუხით

11. შეადგინეთ მოლეკულური რეაქციის განტოლებები სქემის მიხედვით:
NO → N02 → HN03 → NH4N03.
განვიხილოთ განტოლება 1 OVR-ის თვალსაზრისით, ჩაწერეთ განტოლება 3 იონური ფორმით.
1. 2NO + O2 = 2NO2
N+2 -2e→N+4 შემცირების საშუალება
O20 +2*2e→2O-2 ოქსიდიზატორი
2. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
3. NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH3 + H+ = NH4+

12. დაასრულეთ ფრაზა: "ფოსფორის ალოტროპული ცვლილებები არის ..."
თეთრი, წითელი და შავი ფოსფორი

13. რომელი ნივთიერებებია, რომელთა ფორმულებია: Zn, CuO, Cu, NaOH, S02, NaN03, K2C03, ურთიერთქმედებს ფოსფორის მჟავა? ჩამოწერეთ შესაძლო რეაქციების განტოლებები მოლეკულური ფორმით.
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3 Zn + 2H3PO4 = Zn3(PO4)2↓ + 3H2
3CuO + 2H3PO4 = Cu3(PO4)2 + 3H2O
3K2CO3 + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O + 3CO2

14. შეავსეთ რკინის (II) ნიტრატის თერმული დაშლის სქემა:
Fe(N03)2 → FeO + N02 + X.
იპოვეთ განტოლების კოეფიციენტების ჯამი.
2Fe(NO3)2 = 2FeO + 4NO2 + O2

15. 62 გ ფოსფორის ჟანგბადში წვისას თეორიულად შესაძლებელიდან მიიღეს 130 გ ფოსფორის (V) ოქსიდი. გამოთვალეთ ფოსფორის (V) ოქსიდის გამოსავლიანობის მასური წილი.
4P + 5O2 = 2P2O5
n(P) = 62/31 = 2 მოლი
ntheor.(P2O5) = 0.5 * 2 = 1 მოლი
mtheor.(P2O5) = 1*142 = 142 გ
გამომავალი = mpract./mtheor. = 130/142 = 0,92 = 92%

ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით –3.აზოტის ნაერთები -3 ჟანგვის მდგომარეობაში წარმოდგენილია ამიაკის და ლითონის ნიტრიდებით.

ამიაკი- NH 3 არის უფერო გაზი დამახასიათებელი მძაფრი სუნით. ამიაკის მოლეკულას აქვს ტრიგონალური პირამიდის გეომეტრია ზევით აზოტის ატომით. აზოტის ატომური ორბიტალებია sp 3- ჰიბრიდული მდგომარეობა. სამი ორბიტალი მონაწილეობს აზოტ-წყალბადის ბმების ფორმირებაში, ხოლო მეოთხე ორბიტალი შეიცავს გაუზიარებელ ელექტრონულ წყვილს, მოლეკულას აქვს პირამიდული ფორმა. ელექტრონების მარტოხელა წყვილის მომგერიებელი მოქმედება იწვევს ბმის კუთხის შემცირებას მოსალოდნელი 109,5-დან 107,3°-მდე.

-33,4 °C ტემპერატურაზე, ამიაკი კონდენსირდება და წარმოქმნის სითხეს აორთქლების ძალიან მაღალი სიცხით, რაც საშუალებას აძლევს მას გამოიყენოს როგორც გამაგრილებელი სამრეწველო სამაცივრო სისტემებში.

აზოტის ატომში გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილის არსებობა საშუალებას აძლევს მას შექმნას სხვა კოვალენტური ბმა დონორ-მიმღები მექანიზმის მიხედვით. ამრიგად, შიგნით მჟავე გარემოწარმოიქმნება მოლეკულური ამონიუმის კატიონი - NH 4 +. მეოთხე კოვალენტური ბმის წარმოქმნა იწვევს კავშირის კუთხეების გასწორებას (109,5°) წყალბადის ატომების ერთგვაროვანი მოგერიების გამო.

თხევადი ამიაკი არის კარგი თვითიონიზირებელი გამხსნელი:

2NH 3 NH 4 + + NH 2 -

ამიდური ანიონი

ის ხსნის ტუტე და მიწის ტუტე ლითონებს, წარმოქმნის ფერად გამტარ ხსნარებს. კატალიზატორის (FeCl 3) თანდასწრებით, გახსნილი ლითონი რეაგირებს ამიაკთან წყალბადის გასათავისუფლებლად და წარმოქმნის ამიდს, მაგალითად:

2Na + 2NH 3 \u003d 2NaNH 2 + H 2

ნატრიუმის ამიდი

ამიაკი ძალიან ხსნადია წყალში (20 °C ტემპერატურაზე დაახლოებით 700 ტომი ამიაკი იხსნება ერთ მოცულობის წყალში). წყალხსნარებში იგი ავლენს სუსტი ფუძის თვისებებს.

NH 3 + H 2 O ® NH 3 × H 2 O NH 4 + + OH -

= 1,85 10 -5

ჟანგბადის ატმოსფეროში ამიაკი იწვის აზოტის წარმოქმნით; პლატინის კატალიზატორზე ამიაკი იჟანგება აზოტის ოქსიდამდე (II):

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O; 4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O

როგორც ბაზა, ამიაკი რეაგირებს მჟავებთან და წარმოქმნის ამონიუმის კატიონის მარილებს, მაგალითად:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

ამონიუმის მარილები წყალში ძალიან ხსნადია და ოდნავ ჰიდროლიზდება. კრისტალურ მდგომარეობაში ისინი თერმულად არასტაბილურია. თერმოლიზის პროდუქტების შემადგენლობა დამოკიდებულია მარილის წარმომქმნელი მჟავის თვისებებზე:

NH 4 Cl ® NH 3 + HCl; (NH 4) 2 SO 4 ® NH 3 + (NH 4) HSO 4

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 ® N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O

ამონიუმის მარილების წყალხსნარებზე ტუტეების მოქმედებით, გაცხელებისას გამოიყოფა ამიაკი, რაც შესაძლებელს ხდის ამ რეაქციის ხარისხობრივ გამოყენებას ამონიუმის მარილებისთვის და ამიაკის მიღების ლაბორატორიულ მეთოდად.

NH 4 Cl + NaOH \u003d NaCl + NH 3 + H 2 O

მრეწველობაში ამიაკი მიიღება პირდაპირი სინთეზით.

N 2 + 3H 2 2NH 3

ვინაიდან რეაქცია ძალზე შექცევადია, სინთეზი ხორციელდება ქ სისხლის მაღალი წნევა(100 მპა-მდე). პროცესის დასაჩქარებლად პროცესი ტარდება კატალიზატორის თანდასწრებით (სპონგური რკინა, რომელიც ხელს უწყობს დანამატებს) და დაახლოებით 500°C ტემპერატურაზე.

ნიტრიდიწარმოიქმნება მრავალი ლითონისა და არამეტალის აზოტთან რეაქციის შედეგად. ნიტრიდების თვისებები ბუნებრივად იცვლება პერიოდის განმავლობაში. მაგალითად, მესამე პერიოდის ელემენტები:

I და II ჯგუფების s-ელემენტების ნიტრიდები არის კრისტალური მარილის მსგავსი ნივთიერებები, რომლებიც ადვილად იშლება წყლის მიერ ამიაკის წარმოქმნით.

Li 3 N + 3H 2 O \u003d 3LiOH + NH 3

ჰალოგენის ნიტრიდებიდან თავისუფალ მდგომარეობაში იზოლირებული იყო მხოლოდ Cl 3 N, მჟავა ხასიათი ვლინდება წყალთან რეაქციაში:

Cl 3 N + 3H 2 O \u003d 3HClO + NH 3

ნიტრიდების ურთიერთქმედება განსხვავებული ბუნებაიწვევს შერეული ნიტრიდების წარმოქმნას:

Li 3 N + AlN \u003d Li 3 AlN 2; 5Li 3 N + Ge 3 N 4 = 3Li 5 GeN 3

ლითიუმის ნიტრიდოალუმინატი ნიტრიდოგერმანატი (IV) ლითიუმი

BN, AlN, Si 3 N 4, Ge 3 N 4 ნიტრიდები არის მყარი პოლიმერული ნივთიერებები მაღალი დნობის წერტილებით (2000-3000 ° C), ისინი არიან ნახევარგამტარები ან დიელექტრიკები. d-მეტალების ნიტრიდები - ცვლადი შემადგენლობის კრისტალური ნაერთები (ბერტოლიდები), ძალიან მყარი, ცეცხლგამძლე და ქიმიურად მდგრადი, ავლენენ მეტალის თვისებებს: მეტალის ბზინვარებას, ელექტროგამტარობას.

ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით -2.ჰიდრაზინი - N 2 H 4 - ყველაზე მნიშვნელოვანი არაორგანული აზოტის ნაერთი -2 დაჟანგვის მდგომარეობაში.

ჰიდრაზინი არის უფერო სითხე, დუღილის წერტილით 113,5 °C, რომელიც აორთქლდება ჰაერში. ჰიდრაზინის ორთქლები უკიდურესად ტოქსიკურია და ქმნის ფეთქებად ნარევებს ჰაერთან. ჰიდრაზინი მიიღება ამიაკის ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის დაჟანგვით:

2N -3 H 3 + NaCl +1 O \u003d N 2 -2 H 4 + NaCl -1 + H 2 O

ჰიდრაზინი ერევა წყალთან ნებისმიერი თანაფარდობით და ხსნარში იქცევა სუსტი დიციდური ფუძის სახით, წარმოქმნის მარილების ორ სერიას.

N 2 H 4 + H 2 O N 2 H 5 + + OH -, K b = 9.3×10 -7;

ჰიდროსონიუმის კატიონი

N 2 H 5 + + H 2 O N 2 H 6 2+ + OH -, K b = 8.5×10 -15;

დიჰიდროსონიუმის კატიონი

N 2 H 4 + HCl N 2 H 5 Cl; N 2 H 5 Cl + HCl N 2 H 6 Cl 2

ჰიდროსონიუმის ქლორიდი დიჰიდროსონიუმის დიქლორიდი

ჰიდრაზინი არის ყველაზე ძლიერი შემცირების საშუალება:

4KMn +7 O 4 + 5N 2 -2 H 4 + 6H 2 SO 4 \u003d 5N 2 0 + 4Mn +2 SO 4 + 2K 2 SO 4 + 16H 2 O

არასიმეტრიული დიმეთილჰიდრაზინი (ჰეპტილი) ფართოდ გამოიყენება სარაკეტო საწვავად.

ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით -1.ჰიდროქსილამინი - NH 2 OH - მთავარი არაორგანული აზოტის ნაერთი ჟანგვის მდგომარეობაში -1.

ჰიდროქსილამინი მიიღება აზოტის მჟავას წყალბადით შემცირებით ელექტროლიზის დროს იზოლაციის დროს:

HNO 3 + 6H \u003d NH 2 OH + 2H 2 O

ეს არის უფერო კრისტალური ნივთიერება (მფ. 33 ° C), წყალში ძალიან ხსნადი, რომელშიც ავლენს სუსტი ფუძის თვისებებს. მჟავებთან ერთად იძლევა ჰიდროქსილამონიუმის მარილებს - წყალში ხსნად სტაბილურ უფერო ნივთიერებებს.

NH 2 OH + H 2 O + + OH -, K b = 2×10 -8

ჰიდროქსილამონიუმის იონი

აზოტის ატომი NH 2 OH მოლეკულაში ავლენს შუალედურ ჟანგვის მდგომარეობას (-3-დან +5-ს შორის), ამიტომ ჰიდროქსილამინს შეუძლია იმოქმედოს როგორც აღმდგენი აგენტი და როგორც ჟანგვის აგენტი:

2N -1 H 2 OH + I 2 + 2KOH = N 0 2 + 2KI + 4H 2 O;

შემცირების აგენტი

2N -1 H 2 OH + 4FeSO 4 + 3H 2 SO 4 = 2Fe 2 (SO 4) 3 + (N -3 H 4) 2 SO 4 + 2H 2 O

ოქსიდიზატორი

NH 2 OH ადვილად იშლება გაცხელებისას, განიცდის არაპროპორციულობას:

3N -1 H 2 OH \u003d N 0 2 + N -3 H 3 + 3H 2 O;

+1 ჟანგვის მდგომარეობით ნაერთები. აზოტის ოქსიდი (I) - N 2 O (აზოტის ოქსიდი, დამცინავი გაზი). მისი მოლეკულის სტრუქტურა შეიძლება გადმოიცეს ორი ვალენტური სქემის რეზონანსით, რაც აჩვენებს, რომ ეს ნაერთი შეიძლება ჩაითვალოს აზოტის ოქსიდად (I) მხოლოდ ფორმალურად, სინამდვილეში ეს არის აზოტის (V) ოქსინიტრიდი - ON +5 N -3.

N 2 O არის უფერო აირი სუსტი სასიამოვნო სუნი. მცირე კონცენტრაციებში იწვევს აღვირახსნილი სიხარულის შეტევებს, დიდი დოზებით აქვს ზოგადი საანესთეზიო ეფექტი. აზოტის ოქსიდის (80%) და ჟანგბადის (20%) ნარევი გამოიყენებოდა მედიცინაში ანესთეზიისთვის.

IN ლაბორატორიული პირობებიაზოტის ოქსიდი (I) მიიღება ამონიუმის ნიტრატის დაშლით. ამ მეთოდით მიღებული N 2 O შეიცავს უმაღლესი აზოტის ოქსიდების მინარევებს, რომლებიც უკიდურესად ტოქსიკურია!

NH 4 NO 3 ¾® N 2 O + 2H 2 O

ავტორი ქიმიური თვისებებიაზოტის ოქსიდი (I) არის ტიპიური მარილწარმომქმნელი ოქსიდი, ის არ რეაგირებს წყალთან, მჟავებთან და ტუტეებთან. გაცხელებისას ის იშლება და წარმოიქმნება ჟანგბადი და აზოტი. ამ მიზეზით, N 2 O შეუძლია იმოქმედოს როგორც ჟანგვის აგენტი, მაგალითად:

N 2 O + H 2 \u003d N 2 + H 2 O

+2 ჟანგვის მდგომარეობით ნაერთები. აზოტის ოქსიდი (II) - NO - უფერო გაზი, უკიდურესად ტოქსიკური. ჰაერში ის სწრაფად იჟანგება ჟანგბადით და წარმოიქმნება არანაკლებ ტოქსიკური აზოტის ოქსიდი (IV). მრეწველობაში NO იწარმოება ამიაკის დაჟანგვის შედეგად პლატინის კატალიზატორზე ან ჰაერის ელექტრული რკალის გავლით (3000-4000 °C).

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O; N 2 + O 2 \u003d 2NO

აზოტის ოქსიდის (II) მიღების ლაბორატორიული მეთოდია სპილენძის ურთიერთქმედება განზავებულ აზოტმჟავასთან.

3Cu + 8HNO 3 (განსხვავ.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

აზოტის ოქსიდი (II) არის მარილწარმომქმნელი ოქსიდი, ძლიერი შემცირების აგენტი, ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან და ჰალოგენებთან.

2NO + O 2 \u003d 2NO 2; 2NO + Cl 2 = 2NOCl

ნიტროზილის ქლორიდი

ამავდროულად, ძლიერ შემამცირებელ აგენტებთან ურთიერთობისას, NO მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი:

2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O; 10NO + 4Р = 5N 2 + 2Р 2 O 5

+3 ჟანგვის მდგომარეობით ნაერთები. აზოტის ოქსიდი (III) - N 2 O 3 - თხევადი ინტენსიურად ლურჯი ფერის(t.cr. -100 ° C). სტაბილურია მხოლოდ თხევად და მყარ მდგომარეობაში დაბალი ტემპერატურა. როგორც ჩანს, ის არსებობს ორი ფორმით:

აზოტის ოქსიდი (III) მიიღება NO და NO 2 ორთქლის ერთობლივი კონდენსაციის შედეგად. იშლება სითხეებსა და ორთქლებში.

NO 2 + NO N 2 O 3

ტიპიური თვისებები მჟავა ოქსიდი. იგი რეაგირებს წყალთან, წარმოქმნის აზოტის მჟავას, ტუტეებთან ერთად წარმოქმნის მარილებს - ნიტრიტებს.

N 2 O 3 + H 2 O \u003d 2HNO 2; N 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaNO 2 + H 2 O

აზოტის მჟავა- საშუალო სიძლიერის მჟავა (Ka = 1×10 -4). IN სუფთა ფორმაარ არის იზოლირებული, ხსნარებში ის არსებობს ორი ტავტომერული ფორმით (ტატომერები არის იზომერები, რომლებიც დინამიურ წონასწორობაში არიან).

ნიტრიტის ფორმა ნიტრო ფორმა

აზოტის მჟავას მარილები სტაბილურია. ნიტრიტის ანიონი ავლენს გამოხატულ რედოქს ორმაგობას. პირობებიდან გამომდინარე, მას შეუძლია შეასრულოს როგორც ჟანგვის აგენტის, ასევე შემცირების აგენტის ფუნქცია, მაგალითად:

2NaNO 2 + 2KI + 2H 2 SO 4 = I 2 + 2NO + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

ოქსიდიზატორი

KMnO 4 + 5NaNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

შემცირების აგენტი

აზოტის მჟავა და ნიტრიტები მიდრეკილია დისპროპორციებისკენ:

3HN +3 O 2 \u003d HN +5 O 3 + 2N +2 O + H 2 O

+4 ჟანგვის მდგომარეობით ნაერთები. აზოტის ოქსიდი (IV) - NO 2 - ყავისფერი აირი, ბასრი ცუდი სუნი. უკიდურესად ტოქსიკური! ინდუსტრიაში, NO 2 იწარმოება NO-ს დაჟანგვით. NO 2-ის მიღების ლაბორატორიული მეთოდია სპილენძის ურთიერთქმედება კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან, ასევე ტყვიის ნიტრატის თერმული დაშლა.

Cu + 4HNO 3 (კონს.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

2Pb(NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2

NO 2 მოლეკულას აქვს ერთი დაუწყვილებელი ელექტრონი და არის სტაბილური თავისუფალი რადიკალი, ამიტომ აზოტის ოქსიდი ადვილად დიმერიზდება.

დიმერიზაციის პროცესი შექცევადია და ძალიან მგრძნობიარეა ტემპერატურის მიმართ:

პარამაგნიტური, დიამაგნიტური,

ყავისფერი უფერო

აზოტის დიოქსიდი არის მჟავე ოქსიდი, რომელიც რეაგირებს წყალთან და წარმოქმნის აზოტისა და აზოტის მჟავას (შერეული ანჰიდრიდის) ნარევს.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 2 + HNO 3; 2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

+5 ჟანგვის მდგომარეობით ნაერთები. აზოტის ოქსიდი (V) - N 2 O 5 - თეთრი კრისტალური ნივთიერება. მიიღება აზოტის მჟავას გაუწყლოებით ან აზოტის ოქსიდის (IV) ოზონით დაჟანგვით:

2HNO 3 + P 2 O 5 \u003d N 2 O 5 + 2HPO 3; 2NO 2 + O 3 \u003d N 2 O 5 + O 2

კრისტალურ მდგომარეობაში N 2 O 5 აქვს მარილის მსგავსი სტრუქტურა - + -, ორთქლში (ტ. ვოზგ. 33 ° C) - მოლეკულური.

N 2 O 5 - მჟავა ოქსიდი - აზოტის მჟავას ანჰიდრიდი:

N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3

აზოტის მჟავა- HNO 3 - უფერო სითხე, დუღილის წერტილით 84,1 ° C, იშლება გაცხელებისას და სინათლეში.

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

აზოტის დიოქსიდის მინარევები იძლევა კონცენტრირებულს აზოტის მჟავაყვითელი ყავისფერი ფერი. აზოტის მჟავა ერევა წყალთან ნებისმიერი თანაფარდობით და ერთ-ერთი უძლიერესი მინერალური მჟავაა, ის მთლიანად იშლება ხსნარში.

აზოტის მჟავის მოლეკულის სტრუქტურა აღწერილია შემდეგი სტრუქტურული ფორმულებით:

წერასთან დაკავშირებული სირთულეები სტრუქტურული ფორმულა HNO 3 გამოწვეულია იმით, რომ ამ ნაერთში ჟანგვის +5 მდგომარეობის ჩვენებით, აზოტს, როგორც მეორე პერიოდის ელემენტს, შეუძლია შექმნას მხოლოდ ოთხი კოვალენტური ბმა.

აზოტის მჟავა ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტია. მისი აღდგენის სიღრმე დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე: კონცენტრაციაზე, ტემპერატურაზე, შემამცირებელ აგენტზე. ჩვეულებრივ, აზოტის მჟავით დაჟანგვისას წარმოიქმნება შემცირების პროდუქტების ნარევი:

HN +5 O 3 ® N +4 O 2 ® N +2 O ® N +1 2 O ® N 0 2 ® +

არამეტალების დაჟანგვის უპირატესი პროდუქტი კონცენტრირებული აზოტის მჟავით და არააქტიური ლითონებიარის აზოტის ოქსიდი (IV):

I 2 + 10HNO 3 (კონს.) = 2HIO 3 + 10NO 2 + 4H 2 O;

Pb + 4HNO 3 (კონს.) = Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

კონცენტრირებული აზოტის მჟავა ააქტიურებს რკინას და ალუმინს. ალუმინი პასივირებულია განზავებული აზოტის მჟავითაც კი. ნებისმიერი კონცენტრაციის აზოტმჟავა არ მოქმედებს ოქროს, პლატინის, ტანტალის, როდიუმის და ირიდიუმზე. ოქრო და პლატინა იხსნება აკვა რეგიაში - კონცენტრირებული აზოტის და მარილმჟავების ნარევი 1: 3 თანაფარდობით.

Au + HNO 3 + 4HCl \u003d H + NO + 2H 2 O

Aqua regia-ს ძლიერი ჟანგვის ეფექტი განპირობებულია ატომური ქლორის წარმოქმნით ნიტროზილ ქლორიდის დაშლის დროს, აზოტის მჟავას წყალბადის ქლორიდთან ურთიერთქმედების პროდუქტი.

HNO 3 + 3HCl \u003d Cl 2 + NOCl + 2H 2 O;

NOCl = NO + Cl×

დაბალაქტიური ლითონების ეფექტური გამხსნელი არის კონცენტრირებული აზოტისა და ჰიდროფთორმჟავების ნარევი.

3Ta + 5HNO 3 + 21HF = 3H 2 + 5NO + 10H 2 O

განზავებული აზოტის მჟავა, არალითონებთან და დაბალაქტიურ ლითონებთან ურთიერთობისას, მცირდება ძირითადად აზოტის ოქსიდამდე (II), მაგალითად:

3P + 5HNO 3 (razb) + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO;

3Pb + 8HNO 3 (razb) \u003d 3Pb (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

აქტიური ლითონები ამცირებს განზავებულ აზოტმჟავას N 2 O, N 2 ან NH 4 NO 3, მაგალითად,

4Zn + 10HNO 3 (razb) \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

აზოტის მჟავის ძირითადი ნაწილი მიდის სასუქებისა და ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაზე.

აზოტის მჟავა წარმოებულია ინდუსტრიულად კონტაქტური ან რკალის მეთოდით, რომლებიც განსხვავდება პირველ ეტაპზე - აზოტის ოქსიდის (II) გამომუშავებით. რკალის მეთოდი ემყარება NO-ს წარმოებას ელექტრული რკალის მეშვეობით ჰაერის გავლის გზით. კონტაქტის პროცესში, NO წარმოიქმნება ამიაკის ჟანგბადით დაჟანგვით პლატინის კატალიზატორის საშუალებით. შემდეგი, აზოტის ოქსიდი (II) იჟანგება აზოტის ოქსიდამდე (IV) ატმოსფერული ჟანგბადით. ჟანგბადის თანდასწრებით წყალში NO 2 გახსნით მიიღება აზოტის მჟავა 60-65% კონცენტრაციით.

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4HNO 3

აუცილებლობის შემთხვევაში აზოტმჟავას კონცენტრირდება კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით დისტილაციით. ლაბორატორიაში 100% აზოტმჟავას მიღება შესაძლებელია კონცენტრირებული გოგირდმჟავას მოქმედებით კრისტალურ ნატრიუმის ნიტრატზე გაცხელებისას.

NaNO 3 (cr) + H 2 SO 4 ( conc) = HNO 3 + NaHSO 4

აზოტის მჟავას მარილები- ნიტრატები - წყალში ძალიან ხსნადი, თერმულად არასტაბილური. აქტიური ლითონების ნიტრატების (ლითიუმის გამოკლებით) დაშლა, რომლებიც მაგნიუმის მარცხნივ სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალის სერიაშია, იწვევს ნიტრიტების წარმოქმნას. Მაგალითად:

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

ლითიუმის დაშლისას, მაგნიუმის ნიტრატები, აგრეთვე ლითონის ნიტრატები, რომლებიც განლაგებულია სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალის სერიაში მაგნიუმის მარჯვნივ, სპილენძამდე, გამოიყოფა აზოტის ოქსიდის (IV) და ჟანგბადის ნარევი. Მაგალითად:

2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

აქტივობის სერიის ბოლოს მდებარე მეტალების ნიტრატები იშლება თავისუფალ ლითონად:

2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2

ნატრიუმის, კალიუმის და ამონიუმის ნიტრატები ფართოდ გამოიყენება დენთის და ფეთქებადი ნივთიერებების, აგრეთვე აზოტოვანი სასუქების (მარილი) წარმოებისთვის. ამონიუმის სულფატი, ამიაკის წყალი და კარბამიდი (შარდოვანა) - სრული ნახშირმჟავას ამიდი ასევე გამოიყენება სასუქებად:

წყალბადის აზიდი(დინიტრიდონიტრატი) - HN 3 (HNN 2) - უფერო აქროლადი სითხე (mp -80 ° C, bp 37 ° C) მკვეთრი სუნით. აზოტის ცენტრალური ატომი sp ჰიბრიდიზაციაშია, ჟანგვის მდგომარეობაა +5, მის მიმდებარე ატომებს აქვთ დაჟანგვის მდგომარეობა –3. მოლეკულის სტრუქტურა:

წყლის ხსნარი HN 3 - წყლიანი მჟავა სიძლიერით ახლოს არის ძმარმჟავასთან, K a \u003d 2.6 × 10 -5. სტაბილურია განზავებულ ხსნარებში. იგი მიიღება ჰიდრაზინისა და აზოტის მჟავის ურთიერთქმედებით:

N 2 H 4 + HNO 2 \u003d HN 3 + 2H 2 O

ჟანგვის თვისებების მიხედვით, HN 3 (HN +5 N 2) წააგავს აზოტის მჟავას. ასე რომ, თუ ლითონის აზოტის მჟავასთან ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება აზოტის ოქსიდი (II) და წყალი, მაშინ ჰიდრაზოინის მჟავასთან - აზოტი და ამიაკი. Მაგალითად,

Cu + 3HN +5 N 2 = Cu(N 3) 2 + N 2 0 + NH 3

HN 3-ისა და HCl-ის ნარევი იქცევა აკვა რეგიავით. წყლიანი მჟავას მარილები - აზიდები. მხოლოდ ტუტე ლითონის აზიდებია შედარებით სტაბილური; 300 °C > ტემპერატურაზე ისინი ნადგურდებიან აფეთქების გარეშე. დანარჩენები იშლება აფეთქების შედეგად ზემოქმედების ან გათბობისას. ტყვიის აზიდი გამოიყენება დეტონატორების წარმოებაში:

Pb(N 3) 2 = Pb + 3N 2 0

აზიდების წარმოების საწყისი პროდუქტია NaN 3, რომელიც წარმოიქმნება ნატრიუმის ამიდის და აზოტის ოქსიდის (I) რეაქციის შედეგად:

NaNH 2 + N 2 O \u003d NaN 3 + H 2 O

4.2 ფოსფორი

ფოსფორი ბუნებაში წარმოდგენილია ერთი იზოტოპით - 31 P, ფოსფორის კლარკი 0,05 მოლ.%. ეს ხდება ფოსფატის მინერალების სახით: Ca 3 (PO 4) 2 - ფოსფორიტი, Ca 5 (PO 4) 3 X (X \u003d F, Cl, OH) - აპატიტები. შედის ცხოველებისა და ადამიანების ძვლებსა და კბილებში, ასევე შემადგენლობაში ნუკლეინის მჟავა(დნმ და რნმ) და ადენოზინის ფოსფორის მჟავები (ATP, ADP და AMP).

ფოსფორი მიიღება ფოსფორიტის შემცირებით კოქსით სილიციუმის დიოქსიდის თანდასწრებით.

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 2P + 5CO

მარტივი ნივთიერება - ფოსფორი - ქმნის რამდენიმე ალოტროპულ მოდიფიკაციას, რომელთაგან მთავარია თეთრი, წითელი და შავი ფოსფორი. თეთრი ფოსფორი წარმოიქმნება ფოსფორის ორთქლის კონდენსაციის დროს და არის თეთრი ცვილის მსგავსი ნივთიერება (mp 44 ° C), წყალში უხსნადი, ზოგიერთ ორგანულ გამხსნელებში ხსნადი. თეთრ ფოსფორს აქვს მოლეკულური სტრუქტურა და შედგება ტეტრაედრული მოლეკულებისგან P4.

კავშირის სიმტკიცე (ვალენტობა P-P-P კუთხეარის მხოლოდ 60 °) იწვევს თეთრი ფოსფორის მაღალ რეაქტიულობას და ტოქსიკურობას (ლეტალური დოზა დაახლოებით 0,1 გ). Იმიტომ რომ თეთრი ფოსფორიცხიმებში კარგად ხსნადი, როგორც მოწამვლის ანტიდოტი, არ შეიძლება რძის გამოყენება. ჰაერში თეთრი ფოსფორი სპონტანურად აალდება, ამიტომ იგი ინახება ჰერმეტულად დახურულ ქიმიურ ჭურჭელში წყლის ფენის ქვეშ.

წითელ ფოსფორს აქვს პოლიმერული სტრუქტურა. მიიღება თეთრი ფოსფორის გაცხელებით ან შუქით დასხივებით. თეთრი ფოსფორისგან განსხვავებით, ის ოდნავ რეაქტიული და არატოქსიკურია. თუმცა, თეთრი ფოსფორის ნარჩენმა რაოდენობამ შეიძლება წითელი ფოსფორი ტოქსიკური გახადოს!

შავი ფოსფორი მიიღება თეთრი ფოსფორის გაცხელებით 120 ათასი ატმ წნევით. მას აქვს პოლიმერული სტრუქტურა, აქვს ნახევარგამტარული თვისებები, არის ქიმიურად სტაბილური და არატოქსიკური.

ქიმიური თვისებები. თეთრი ფოსფორი სპონტანურად იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით ოთახის ტემპერატურაზე (წითელი და შავი ფოსფორის დაჟანგვა ხდება გაცხელებისას). რეაქცია ორ ეტაპად მიმდინარეობს და თან ახლავს ლუმინესცენცია (ქიმილუმინესცენცია).

2P + 3O 2 \u003d 2P 2 O 3; P 2 O 3 + O 2 \u003d P 2 O 5

ფოსფორი ასევე ეტაპობრივად რეაგირებს გოგირდთან და ჰალოგენებთან.

2P + 3Cl 2 \u003d 2PCl 3; PCl 3 + Cl 2 = PCl 5

აქტიურ ლითონებთან ურთიერთობისას ფოსფორი მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, წარმოქმნის ფოსფიდებს - ფოსფორის ნაერთებს -3 დაჟანგვის მდგომარეობაში.

3Ca + 2P = Ca 3 P 2

ჟანგვის მჟავები (აზოტოვანი და კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა) ფოსფორი იჟანგება ფოსფორის მჟავად.

P + 5HNO 3 (კონც.) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O

ტუტე ხსნარებით ადუღებისას თეთრი ფოსფორი არაპროპორციულია:

4P 0 + 3KOH + 3H 2 O = P -3 H 3 + 3KH 2 P +1 O 2

ფოსფინი კალიუმის ჰიპოფოსფიტი

არსებობს ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ავლენენ სხვადასხვა ჟანგვის მდგომარეობას, რაც იძლევა საშუალებას წარმოქმნას ქიმიური რეაქციები დიდი რიცხვიგარკვეული თვისებების მქონე ნაერთები. ატომის ელექტრონული სტრუქტურის ცოდნა, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, თუ რა ნივთიერებები წარმოიქმნება.

აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება განსხვავდებოდეს -3-დან +5-მდე, რაც მიუთითებს მასზე დაფუძნებული ნაერთების მრავალფეროვნებაზე.

ელემენტის მახასიათებელი

აზოტი მიეკუთვნება ქიმიურ ელემენტებს, რომლებიც მდებარეობს მე-15 ჯგუფში, მეორე პერიოდში პერიოდული სისტემამენდელეევი D.I. დაჯილდოვდა სერიული ნომერი 7 და შემოკლებული ასო აღნიშვნა N.B ნორმალური პირობებიშედარებით ინერტული ელემენტია, რეაქციების განსახორციელებლად საჭიროა სპეციალური პირობები.

ის ბუნებრივად გვხვდება, როგორც დიატომური უფერო აირი. ატმოსფერული ჰაერი 75%-ზე მეტი მოცულობითი წილადით. მას შეიცავს ცილის მოლეკულების, ნუკლეინის მჟავების და არაორგანული წარმოშობის აზოტის შემცველი ნივთიერებების შემადგენლობაში.

ატომის სტრუქტურა

ნაერთებში აზოტის ჟანგვის მდგომარეობის დასადგენად აუცილებელია მისი ბირთვული სტრუქტურის ცოდნა და ელექტრონული გარსების შესწავლა.

ბუნებრივი ელემენტი წარმოდგენილია ორი სტაბილური იზოტოპით, მათი მასის ნომრით 14 ან 15. პირველი ბირთვი შეიცავს 7 ნეიტრონს და 7 პროტონის ნაწილაკს, ხოლო მეორე შეიცავს კიდევ 1 ნეიტრონის ნაწილაკს.

არსებობს მისი ატომის ხელოვნური ჯიშები 12-13 და 16-17 მასით, რომლებსაც აქვთ არასტაბილური ბირთვები.

ატომური აზოტის ელექტრონული სტრუქტურის შესწავლისას ჩანს, რომ არსებობს ორი ელექტრონული გარსი (შიდა და გარე). 1s ორბიტალი შეიცავს ელექტრონების ერთ წყვილს.

მეორე გარე გარსი შეიცავს მხოლოდ ხუთ უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკს: ორი 2s ქვედონეზე და სამი 2p ორბიტალში. ვალენტური ენერგიის დონეს არ აქვს თავისუფალი უჯრედები, რაც მიუთითებს მისი ელექტრონული წყვილის გამოყოფის შეუძლებლობაზე. 2p ორბიტალი ითვლება მხოლოდ ნახევრად სავსე ელექტრონებით, რაც იძლევა 3 უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების მიმაგრების საშუალებას. ამ შემთხვევაში აზოტის ჟანგვის მდგომარეობაა -3.

ორბიტალების სტრუქტურის გათვალისწინებით, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ეს ელემენტი კოორდინაციული რიცხვით 4, მაქსიმუმს უკავშირდება მხოლოდ ოთხ სხვა ატომს. სამი ბმის ფორმირებისთვის გამოიყენება გაცვლის მექანიზმი, მეორე კი იქმნება do-nor-but-ac-chain-tor გზით.

აზოტის ჟანგვის მდგომარეობა სხვადასხვა ნაერთებში

უარყოფითი ნაწილაკების მაქსიმალური რაოდენობა, რომელსაც მის ატომს შეუძლია მიამაგროს არის 3. ამ შემთხვევაში, მისი დაჟანგვის მდგომარეობა ვლინდება -3-ის ტოლი, თანდაყოლილი ნაერთებისთვის, როგორიცაა NH 3 ან ამიაკი, NH 4 + ან ამონიუმი და Me 3 N 2 ნიტრიდები. ეს უკანასკნელი ნივთიერებები წარმოიქმნება ტემპერატურის მატებასთან ერთად აზოტის მეტალის ატომებთან ურთიერთქმედებით.

უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების ყველაზე დიდი რაოდენობა, რომელიც ელემენტს შეუძლია გამოსცეს, უდრის 5-ს.

აზოტის ორ ატომს შეუძლია ერთმანეთთან შეერთება და შექმნას სტაბილური ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით -2. ასეთი ბმა შეინიშნება N 2 H 4 ან ჰიდრაზინებში, სხვადასხვა ლითონის აზიდებში ან MeN 3-ში. აზოტის ატომი თავისუფალ ორბიტალებს ამატებს 2 ელექტრონს.

არსებობს -1 ჟანგვის მდგომარეობა, როდესაც მოცემული ელემენტი იღებს მხოლოდ 1 უარყოფით ნაწილაკს. მაგალითად, NH 2 OH ან ჰიდროქსილამინში ის უარყოფითად არის დამუხტული.

არსებობს დადებითი ნიშნები აზოტის დაჟანგვის ხარისხის შესახებ, როდესაც ელექტრონის ნაწილაკები აღებულია გარე ენერგეტიკული შრედან. ისინი მერყეობს +1-დან +5-მდე.

მუხტი 1+ იმყოფება აზოტში N 2 O-ში (მონოვალენტური ოქსიდი) და ნატრიუმის ჰიპონიტრიტში Na 2 N 2 O 2 ფორმულით.

NO-ში (ორვალენტიანი ოქსიდი) ელემენტი აძლევს ორ ელექტრონს და ხდება დადებითად დამუხტული (+2).

არსებობს აზოტის 3-ის დაჟანგვის მდგომარეობა (ნაერთში NaNO 2 ან ნიტრიდში და ასევე სამვალენტიან ოქსიდში). ამ შემთხვევაში 3 ელექტრონი იყოფა.

+4 მუხტი ჩნდება ოქსიდში IV ვალენტობით ან მისი დიმერით (N 2 O 4).

ჟანგვის მდგომარეობის დადებითი ნიშანი (+5) ჩნდება N 2 O 5-ში ან ხუთვალენტიან ოქსიდში, აზოტის მჟავასა და მის წარმოებულ მარილებში.

ნაერთები აზოტიდან წყალბადამდე

ზემოთ მოცემულ ორ ელემენტზე დაფუძნებული ბუნებრივი ნივთიერებები ორგანულ ნახშირწყალბადებს წააგავს. მხოლოდ წყალბადის აზოტი კარგავს სტაბილურობას ატომური აზოტის რაოდენობის გაზრდით.

წყალბადის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაერთები მოიცავს ამიაკის, ჰიდრაზინის და ჰიდრაზოინის მჟავას მოლეკულებს. ისინი მიიღება წყალბადის აზოტთან ურთიერთქმედებით, ხოლო ჟანგბადი ასევე იმყოფება ამ უკანასკნელ ნივთიერებაში.

რა არის ამიაკი

მას ასევე უწოდებენ წყალბადის ნიტრიდს და მის ქიმიური ფორმულააღინიშნება როგორც NH 3 მასით 17. პირობებში ნორმალური ტემპერატურადა ზეწოლის ქვეშ, ამიაკს აქვს უფერო გაზის ფორმა ამიაკის მძაფრი სუნით. სიმკვრივით ჰაერზე 2-ჯერ უფრო იშვიათია, ადვილად იხსნება წყლის გარემომისი მოლეკულის პოლარული სტრუქტურის გამო. ეხება დაბალი რისკის ნივთიერებებს.

სამრეწველო მოცულობებში ამიაკი იწარმოება წყალბადისა და აზოტის მოლეკულებისგან კატალიზური სინთეზით. არსებობს ლაბორატორიული მეთოდებიმიიღება ამონიუმის მარილებიდან და ნატრიუმის ნიტრიტიდან.

ამიაკის სტრუქტურა

პირამიდული მოლეკულა შეიცავს ერთ აზოტს და 3 წყალბადის ატომს. ისინი განლაგებულია ერთმანეთთან მიმართებაში 107 გრადუსიანი კუთხით. ტეტრაედრულ მოლეკულაში აზოტი მდებარეობს ცენტრში. სამი დაუწყვილებელი p-ელექტრონის გამო, იგი დაკავშირებულია კოვალენტური ბუნების პოლარული ბმებით 3 ატომურ წყალბადთან, რომელთაგან თითოეულს აქვს 1 s-ელექტრონი. ასე იქმნება ამიაკის მოლეკულა. ამ შემთხვევაში, აზოტი ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას -3.

ამ ელემენტს ჯერ კიდევ აქვს ელექტრონების გაუზიარებელი წყვილი გარე დონეზე, რაც ქმნის კოვალენტურ კავშირს წყალბადის იონთან, რომელსაც აქვს დადებითი მუხტი. ერთი ელემენტი არის უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების დონორი, ხოლო მეორე არის მიმღები. ასე წარმოიქმნება ამონიუმის იონი NH 4 +.

რა არის ამონიუმი

იგი კლასიფიცირდება როგორც დადებითად დამუხტული პოლიატომური იონი ან კატიონი.ამონიუმი ასევე კლასიფიცირდება როგორც ქიმიკატები, რომელიც ვერ იარსებებს მოლეკულის სახით. იგი შედგება ამიაკისა და წყალბადისგან.

დადებითი მუხტის მქონე ამონიუმს უარყოფითი ნიშნის მქონე სხვადასხვა ანიონის არსებობისას შეუძლია შექმნას ამონიუმის მარილები, რომლებშიც იგი იქცევა როგორც ლითონები I ვალენტობით. ასევე მისი მონაწილეობით სინთეზირდება ამონიუმის ნაერთები.

ბევრი ამონიუმის მარილი არსებობს, როგორც კრისტალური, უფერო ნივთიერებები, რომლებიც ადვილად ხსნადია წყალში. თუ NH 4 + იონის ნაერთები წარმოიქმნება აქროლადი მჟავებით, მაშინ გათბობის პირობებში ისინი იშლება აირისებრი ნივთიერებების გამოყოფით. მათი შემდგომი გაგრილება იწვევს შექცევად პროცესს.

ასეთი მარილების სტაბილურობა დამოკიდებულია მჟავების სიძლიერეზე, საიდანაც ისინი წარმოიქმნება. სტაბილური ამონიუმის ნაერთები შეესაბამება ძლიერ მჟავის ნარჩენი. მაგალითად, სტაბილური ამონიუმის ქლორიდი იწარმოება მარილმჟავისგან. 25 გრადუსამდე ტემპერატურაზე, ასეთი მარილი არ იშლება, რაც არ შეიძლება ითქვას ამონიუმის კარბონატზე. ეს უკანასკნელი ნაერთი ხშირად გამოიყენება კულინარიაში ცომის ამოსასხმელად, რომელიც ანაცვლებს საცხობი სოდას.

კონდიტერები უბრალოდ ამონიუმის კარბონატს ამონიუმს უწოდებენ. ამ მარილს ლუდის მწარმოებლები იყენებენ ლუდის საფუარის დუღილის გასაუმჯობესებლად.

ამონიუმის იონების გამოვლენის თვისებრივი რეაქცია არის ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდების მოქმედება მის ნაერთებზე. NH 4 + თანდასწრებით, ამიაკი გამოიყოფა.

ამონიუმის ქიმიური სტრუქტურა

მისი იონის კონფიგურაცია ჰგავს რეგულარული ტეტრაედონიცენტრში აზოტით. წყალბადის ატომები განლაგებულია ფიგურის ზედა ნაწილში. ამონიუმში აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობის გამოსათვლელად უნდა გახსოვდეთ, რომ კატიონის ჯამური მუხტი არის +1 და წყალბადის თითოეულ იონს აკლია ერთი ელექტრონი და მათგან მხოლოდ 4. წყალბადის მთლიანი პოტენციალი არის +4. თუ წყალბადის ყველა იონის მუხტს გამოვაკლებთ კატიონის მუხტს მივიღებთ: +1 - (+4) = -3. ასე რომ, აზოტს აქვს ჟანგვის მდგომარეობა -3. ამ შემთხვევაში, ის ამატებს სამ ელექტრონს.

რა არის ნიტრიდები

აზოტს შეუძლია გაერთიანდეს მეტალის და არამეტალის ბუნების უფრო ელექტროდადებით ატომებთან. შედეგად წარმოიქმნება ჰიდრიდების და კარბიდების მსგავსი ნაერთები. ასეთ აზოტის შემცველ ნივთიერებებს ნიტრიდები ეწოდება. ნაერთებში ლითონისა და აზოტის ატომს შორის გამოიყოფა კოვალენტური, იონური და შუალედური ბმები. სწორედ ეს მახასიათებელი უდევს საფუძვლად მათ კლასიფიკაციას.

კოვალენტური ნიტრიდები მოიცავს ნაერთებს ქიმიურ კავშირში, რომელთა ელექტრონები არ გადადიან ატომური აზოტიდან, მაგრამ ქმნიან საერთო ელექტრონულ ღრუბელს სხვა ატომების უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკებთან ერთად.

ასეთი ნივთიერებების მაგალითებია წყალბადის ნიტრიდები, როგორიცაა ამიაკის და ჰიდრაზინის მოლეკულები, ასევე აზოტის ჰალოიდები, რომლებიც მოიცავს ტრიქლორიდებს, ტრიბრომიდებს და ტრიფტორიდებს. მათ აქვთ საერთო ელექტრონული წყვილი, რომელიც თანაბრად ეკუთვნის ორ ატომს.

იონური ნიტრიდები მოიცავს ნაერთებს ქიმიურ ბმასთან, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონების გადასვლისას ლითონის ელემენტიდან თავისუფალ დონეზე აზოტზე. პოლარობა შეინიშნება ასეთი ნივთიერებების მოლეკულებში. ნიტრიდებს აქვთ აზოტის ჟანგვის მდგომარეობა 3-. შესაბამისად ლითონის ჯამური დამუხტვა იქნება 3+.

ასეთ ნაერთებს მიეკუთვნება მაგნიუმის, ლითიუმის, თუთიის ან სპილენძის ნიტრიდები, გარდა ტუტე ლითონებისა. ფლობენ მაღალი ტემპერატურადნობის.

შუალედური ნიტრიდები მოიცავს ნივთიერებებს, რომლებშიც ლითონებისა და აზოტის ატომები თანაბრად არის განაწილებული და არ არის მკაფიო ცვლა ელექტრონული ღრუბლისთვის. ასეთ ინერტულ ნაერთებს მიეკუთვნება რკინის, მოლიბდენის, მანგანუმის და ვოლფრამის ნიტრიდები.

სამვალენტიანი აზოტის ოქსიდის აღწერა

მას ასევე უწოდებენ ანჰიდრიდს, რომელიც მიიღება აზოტის მჟავისგან, რომელსაც აქვს ფორმულა HNO 2. ტრიოქსიდში აზოტის (3+) და ჟანგბადის (2-) დაჟანგვის მდგომარეობების გათვალისწინებით, მიიღება 2-დან 3-მდე ელემენტების ატომების თანაფარდობა ან N 2 O 3.

ანჰიდრიდის თხევადი და აირისებრი ფორმები ძალიან არასტაბილური ნაერთებია; ისინი ადვილად იშლება 2 სხვადასხვა ოქსიდად IV და II ვალენტობით.

სწორად განთავსება ჟანგვის მდგომარეობებიოთხი წესია გასათვალისწინებელი.

1) ბ მარტივი საკითხინებისმიერი ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობა არის 0. მაგალითები: Na 0, H 0 2, P 0 4.

2) უნდა გახსოვდეთ ის ელემენტები, რისთვისაც დამახასიათებელია მუდმივი ჟანგვის მდგომარეობა. ყველა მათგანი ჩამოთვლილია ცხრილში.

3) ელემენტის უმაღლესი დაჟანგვის მდგომარეობა, როგორც წესი, ემთხვევა იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ეს ელემენტი მდებარეობს (მაგალითად, ფოსფორი არის V ჯგუფში, ფოსფორის უმაღლესი SD არის +5). მნიშვნელოვანი გამონაკლისები: F, O.

4) დარჩენილი ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობების ძიება ეფუძნება მარტივი წესი:

ნეიტრალურ მოლეკულაში ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობების ჯამი ნულის ტოლია, ხოლო იონში - იონის მუხტი.

რამდენიმე მარტივი მაგალითი ჟანგვის მდგომარეობის დასადგენად

მაგალითი 1. აუცილებელია ამიაკის ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობების პოვნა (NH 3).

გამოსავალი. ჩვენ უკვე ვიცით (იხ. 2), რომ ხელოვნება. ᲙᲐᲠᲒᲘ. წყალბადი არის +1. რჩება აზოტის ამ მახასიათებლის პოვნა. მოდით x იყოს სასურველი დაჟანგვის მდგომარეობა. ჩვენ ვადგენთ უმარტივეს განტოლებას: x + 3 (+1) \u003d 0. ამოხსნა აშკარაა: x \u003d -3. პასუხი: N -3 H 3 +1.

მაგალითი 2. მიუთითეთ ყველა ატომის დაჟანგვის მდგომარეობა H 2 SO 4 მოლეკულაში.

გამოსავალი. უკვე ცნობილია წყალბადისა და ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობები: H(+1) და O(-2). ჩვენ ვადგენთ განტოლებას გოგირდის დაჟანგვის ხარისხის დასადგენად: 2 (+1) + x + 4 (-2) \u003d 0. ამ განტოლების ამოხსნით, ვპოულობთ: x \u003d +6. პასუხი: H +1 2 S +6 O -2 4 .

მაგალითი 3. გამოთვალეთ ყველა ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობა Al(NO 3) 3 მოლეკულაში.

გამოსავალი. ალგორითმი უცვლელი რჩება. ალუმინის ნიტრატის „მოლეკულის“ შემადგენლობაში შედის Al (+3) ერთი ატომი, ჟანგბადის 9 ატომი (-2) და 3 აზოტის ატომები, რომელთა დაჟანგვის მდგომარეობა უნდა გამოვთვალოთ. შესაბამისი განტოლება: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. პასუხი: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.

მაგალითი 4. განსაზღვრეთ ყველა ატომის ჟანგვის მდგომარეობა (AsO 4) 3- იონში.

გამოსავალი. ამ შემთხვევაში ჟანგვის მდგომარეობების ჯამი აღარ იქნება ნულის ტოლი, არამედ იონის მუხტის, ანუ -3. განტოლება: x + 4 (-2) = -3. პასუხი: როგორც(+5), ო(-2).

რა უნდა გააკეთოს, თუ ორი ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა უცნობია

შესაძლებელია თუ არა ერთდროულად რამდენიმე ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობის დადგენა მსგავსი განტოლების გამოყენებით? თუ გავითვალისწინებთ ამ ამოცანასმათემატიკურად, პასუხი არის არა. წრფივი განტოლებაორი ცვლადით არ შეიძლება ჰქონდეს უნიკალური გადაწყვეტა. მაგრამ ჩვენ არ ვხსნით მხოლოდ განტოლებას!

მაგალითი 5. განსაზღვრეთ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა (NH 4) 2 SO 4-ში.

გამოსავალი. ცნობილია წყალბადისა და ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა, მაგრამ გოგირდისა და აზოტის არა. ორი უცნობი პრობლემის კლასიკური მაგალითი! ჩვენ განვიხილავთ ამონიუმის სულფატს არა როგორც ერთ „მოლეკულას“, არამედ როგორც ორი იონის კომბინაციას: NH 4 + და SO 4 2-. ჩვენ ვიცით იონების მუხტები, თითოეული მათგანი შეიცავს მხოლოდ ერთ ატომს დაჟანგვის უცნობი ხარისხით. წინა პრობლემების გადაჭრაში მიღებული გამოცდილების გამოყენებით, ჩვენ ადვილად ვიპოვით აზოტისა და გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობებს. პასუხი: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.

დასკვნა: თუ მოლეკულა შეიცავს რამდენიმე ატომს უცნობი ჟანგვის მდგომარეობით, შეეცადეთ მოლეკულა რამდენიმე ნაწილად „გაყოთ“.

როგორ მოვაწყოთ ჟანგვის მდგომარეობები ორგანულ ნაერთებში

მაგალითი 6. მიუთითეთ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა CH 3 CH 2 OH.

გამოსავალი. ჟანგვის მდგომარეობების პოვნა ორგანული ნაერთებიაქვს თავისი სპეციფიკა. კერძოდ, აუცილებელია ცალ-ცალკე ვიპოვოთ ჟანგვის მდგომარეობები თითოეული ნახშირბადის ატომისთვის. შეგიძლიათ მსჯელობა შემდეგნაირად. განვიხილოთ, მაგალითად, ნახშირბადის ატომი მეთილის ჯგუფში. ეს C ატომი დაკავშირებულია 3 წყალბადის ატომთან და მიმდებარე ნახშირბადის ატომთან. ავტორი S-N კავშირებიხდება ელექტრონის სიმკვრივის ცვლა ნახშირბადის ატომისაკენ (რადგან C-ის ელექტრონეგატიურობა აღემატება წყალბადის EO-ს). თუ ეს გადაადგილება სრული იქნებოდა, ნახშირბადის ატომი შეიძენს მუხტს -3.

-CH 2 OH ჯგუფში C ატომი დაკავშირებულია წყალბადის ორ ატომთან (ელექტრონის სიმკვრივის ცვლა C-მდე), ერთ ჟანგბადის ატომთან (ელექტრონის სიმკვრივის ცვლა O-მდე) და ერთ ნახშირბადის ატომთან (შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ელექტრონის სიმკვრივის ცვლილებები ამ შემთხვევა არ ხდება). ნახშირბადის ჟანგვის მდგომარეობაა -2 +1 +0 = -1.

პასუხი: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.

არ აურიოთ ცნებები "ვალენტობა" და "დაჟანგვის მდგომარეობა"!

ჟანგვის მდგომარეობა ხშირად აირია ვალენტობასთან. ნუ დაუშვებ მაგ შეცდომას. მე ჩამოვთვლი მთავარ განსხვავებებს:

• ჟანგვის მდგომარეობას აქვს ნიშანი (+ ან -), ვალენტობა - არა;
• ჟანგვის ხარისხი შეიძლება იყოს ნულის ტოლი რთულ ნივთიერებაშიც კი, ვალენტობის ტოლობა ნულთან ნიშნავს, როგორც წესი, რომ ამ ელემენტის ატომი არ არის დაკავშირებული სხვა ატომებთან (ჩვენ არ განვიხილავთ რაიმე სახის ჩართვის ნაერთებს და სხვა "ეგზოტიკა" აქ);
• ჟანგვის მდგომარეობა - ფორმალური კონცეფცია, რომელიც რეალურ მნიშვნელობას იძენს მხოლოდ იონური ბმების მქონე ნაერთებში, "ვალენტობის" ცნება, პირიქით, ყველაზე მოხერხებულად გამოიყენება კოვალენტურ ნაერთებზე.

ჟანგვის მდგომარეობა (უფრო ზუსტად, მისი მოდული) ხშირად რიცხობრივად უდრის ვალენტობას, მაგრამ უფრო ხშირად ეს მნიშვნელობები არ ემთხვევა. მაგალითად, CO 2-ში ნახშირბადის დაჟანგვის მდგომარეობა არის +4; ვალენტობა C ასევე IV-ის ტოლია. მაგრამ მეთანოლში (CH 3 OH), ნახშირბადის ვალენტობა იგივე რჩება, ხოლო C-ის დაჟანგვის მდგომარეობა არის -1.

მცირე ტესტი თემაზე "ჟანგვის ხარისხი"

დაუთმეთ რამდენიმე წუთი, რათა შეამოწმოთ როგორ გაიგეთ ეს თემა. თქვენ უნდა უპასუხოთ ხუთ მარტივ კითხვას. Წარმატებები!

აზოტი ალბათ ყველაზე გავრცელებულია ქიმიური ელემენტისულ მზის სისტემა. უფრო კონკრეტულად რომ ვთქვათ, აზოტი მე-4 ყველაზე უხვია. ბუნებაში აზოტი ინერტული აირია.

ეს გაზი უფერო და უსუნოა და ძალიან ძნელად იხსნება წყალში. თუმცა, ნიტრატის მარილები ძალიან კარგად რეაგირებენ წყალთან. აზოტს აქვს დაბალი სიმკვრივე.

აზოტი საოცარი ელემენტია. არსებობს ვარაუდი, რომ მან მიიღო სახელი ძველი ბერძნული ენიდან, რაც მისგან თარგმანში ნიშნავს "უსიცოცხლო, გაფუჭებულს". Რატომ არის ეს უარყოფითი დამოკიდებულებააზოტისკენ? ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ ვიცით, რომ ის ცილების ნაწილია და მის გარეშე სუნთქვა თითქმის შეუძლებელია. აზოტი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბუნებაში. მაგრამ ატმოსფეროში ეს გაზი ინერტულია. თუ მიიღებთ მას ისე, როგორც არის თავდაპირველ ფორმაში, მაშინ ბევრი გვერდითი მოვლენები. მსხვერპლი შეიძლება მოკვდეს დახრჩობისგანაც კი. ყოველივე ამის შემდეგ, აზოტს უწოდებენ უსიცოცხლო, რადგან ის არ უწყობს ხელს წვას ან სუნთქვას.

ზე ნორმალური პირობებიასეთი გაზი რეაგირებს მხოლოდ ლითიუმთან და წარმოქმნის ნაერთს, როგორიცაა ლითიუმის ნიტრიდი Li3N. როგორც ვხედავთ, ასეთ ნაერთში აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობა არის -3. სხვა ლითონებთან და, რა თქმა უნდა, ის ასევე რეაგირებს, მაგრამ მხოლოდ გაცხელებისას ან სხვადასხვა კატალიზატორების გამოყენებისას. სხვათა შორის, -3 არის აზოტის ყველაზე დაბალი დაჟანგვის მდგომარეობა, რადგან გარე ენერგიის დონის სრულად შესავსებად საჭიროა მხოლოდ 3 ელექტრონი.

ამ ინდიკატორს აქვს სხვადასხვა მნიშვნელობა. აზოტის თითოეულ ჟანგვის მდგომარეობას აქვს საკუთარი ნაერთი. უმჯობესია უბრალოდ დაიმახსოვროთ ასეთი კავშირები.

5 - უმაღლესი ხარისხიაზოტის დაჟანგვა. გვხვდება ყველა ნიტრატულ მარილში და მის შემადგენლობაში.