Prvky V. A skupiny – maturitní otázka z chemie

 

   Otázka: Prvky V. A skupiny

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): kevina.h

 

 

 

 

Prvek	Značka	Z – protonové číslo	Elektronegativita
Dusík	N	7	3,0
Fosfor	P	15	2,2
Arsen	As	33	2,1
Antimon	Sb	51	2,0
Bismut	Bi	83	2,0

 

• valenční vrstva ns² np³
• N, P – nekovy
• As, Sb – polokov
• Bi – kov

 

Dusík N

• biogenní prvek
• plynný, špatně reaguje
• výskyt:
• volný – ve vzduchu 78%
• vázaný – NaNO₃ (chilský ledek)
• použití:
• surovina na výrobu NH₃, HNO₃ a dusičnanů – významná průmyslová hnojiva
• směs N + Ar – plněný žárovek
• tvorba netečné atmosféry – použití k přečerpávání hořlavin (benzín)
• příprava – termický rozklad NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O
• vlastnosti:
• bezbarvý plyn, bez chuti, bez zápachu
• bod tání – 210,5°C, bod varu – 193°C
• trojná vazba – velká pevnost, malá reaktivita
• nejvyšší oxidační číslo V
• nejnižší oxidační číslo – III
• vysoká X – tvorba vodíkových můstků

 

Sloučeniny s H

NH₃ – amoniak

• bezbarvý plyn, lze snadno zkapalnit
• štiplavý zápach
• vysoké body tání (- 77,7°C) a varu (-33,4°C)
• existence vodíkových můstků
• výroba – přímá syntéza N₂ + 3H₂ → 2NH₃
• vlastnosti – dobře rozpustný ve vodě, roztok je zásaditý, při běžných teplotách je stálý, vysoké teploty – rozklad – redukční vlastnosti
• redukce 3CuO + 2NH₃ → 3Cu + 3H₂O + N₂
• použití:
• výroba HNO₃, dusíkatých hnojiv
• chladící medium (útlum)
• směs NH₃ + vzduch (s 16 – 27% amoniaku) – výbušná

 

Amonné soli

• pevné, krystalické, dobře rozpustné ve vodě
• příprava – zavádění plynného amoniaku do vodného roztoku příslušných kyselin

 

Sloučeniny s O

N₂O – oxid dusný

• plyn, není jedovatý
• narkotizační účinky (operace)

 

NO – oxid dusnatý

• bezbarvý plyn, na vzduchu rychlá oxidace na oxid dusičitý NO₂
• vznik – meziprodukt při výrobě kyseliny dusičné
• ve výfukových plynech

 

NO₂ – oxid dusičitý

• hnědočervený plyn, jedovatý
• silné oxidační činidlo
• vznik – spalování pohonných hmot
• zdraví škodí – koncentrace ve vzduchu travel sledována, podíl na vzniku kyselých dešťů
• používá se jako okysličovadlo v raketové technice

 

Kyseliny

HNO₂ – kyselina dusitá

• středně silná kyselina, nestálá, snadno podléhá oxidaci i redukci
• používá se při výrobě barviv
• dusitany – její soli, dobře rozpustné ve

 

HNO₃ – kyselina dusičná

• jedna z nejvýznamnějších anorganických kyselin
• oxidační činidlo
• silná kyselina, světlem se rozkládá (proto se uchovává v tmavých lahvích)
• s vodou neomezeně mísitelná
• její soli dusičnany

Fosfor P

• biogenní prvek
• výskyt:
• v přírodě pouze ve sloučeninách Ca₃(PO₄)₂ – složka fosforitu a aparitu, stavební materiál kostí a zubů
• v organických sloučeninách – součást šedé kůry mozkové, nervů a buněčných jader

• 3 modifikace

1. P – bílý

• nejreaktivnější, 4 atomový
• na vzduchu samozápalný – uchováván pod vodou
• velmi jedovatý

 

2. P – červený

• vznik z bílého zahřátím v inertní atmosféře
• různé barvy – od tmavočervené, hnědé až po fialovou
• molekuly – podoba řetězců
• nejedovatý, méně reaktivní

 

3. P – černý

• krystalický, kovový lesk
• dobře vede teplo a elektrický proud
• nejméně reaktivní
• vlastnosti:
• nejvyšší oxidační číslo V
• nejnižší oxidační číslo – III
• s většinou prvků – binární sloučeniny

Sloučeniny P s O

P₄O₆ – oxid fosforitý

• bílá krystalická látka, jedovatá, podobná vosku, snadno tající
• vznik spalováním P
• snadno se oxiduje

 

P₄O₁₀ – oxid fosforečný

• bílá, sněhu podobná sloučenina
• po osvětlení zeleně světélkuje
• vznik spalováním P – v nadbytku suchého vzduchu
• mimořádné dehydratační vlastnosti – schopen odejmout vodu i kyselině sírové a dusičné
• použití – sušení plynů v laboratoři P₄O₁₀ + 6PCl₅ → 10POCl₃

 

Sloučeniny s H

PH₃ – fosfan

• bezbarvý, prudce jedovatý plyn, páchnoucí po česneku
• čistý je na vzduchu samozápalný
• má redukční vlastnosti
• špatně rozpustný ve vodě
• příprava – reakce fosfidů s vodou nebo zředěnou kyselinou (přímá syntéza nelze)
• vlastnosti:
• silné redukční činidlo
• špatně rozpustný ve vodě
• slabší zásada než amoniak
• se silnými kyselinami – vznik fosforových solí PH₄⁺ – fosfonium

 

Sloučeniny s kovy

Fosfolipidy

• sloučeniny P s elektropozitivnějšími prvky
• příprava – zahřívání kovů s červeným P na vysokou teplotu v inertní atmosféře
• složení – rozmanité M₄P až MP₁₅

 

Kyselina fosforná

• bílá krystalická látka
• jednosytná, není termicky stabilní
• dobře rozpustná ve vodě
• silné redukční vlastnosti

 

Kyselina fosforitá H₃PO₃

• bezbarvá krystalická látka
• ve vodě dobře rozpustná, dvojsytná
• není termicky stabilní

 

Fosforečnan vápenatý

• ve vodě nerozpustný
• složka apatitu a fosforitu

 

Arsen, antimon, bismut

• výskyt – v zemské kůře vzácné, nejčastěji ve sloučeninách s chalkogeny

 

Arsen As

• nejstabilnější, kovový, polokov
• vrstevnatá struktura

 

Cín Sb

• 6 modifikací
• stálý – kovový, polokov
• vrstevnatá struktura

 

Bismut Bi

• křehký
• bílý kov