Pentely (prvky p3) – otázka z chemie

 

   Otázka: Pentely (prvky p3, 15. skupina)

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): Kateřina Malečková

 

Charakteristika

PRVEK; ZNAČKA; Z; ELEKTRONOVÁ KONFIGURACE; ELEKTRONEGATIVITA

Dusík; N; 7; [He]2s2 2p3; 3,04

Fosfor; P; 15; [Ne]3s2 3p3; 2,19

Arsen; As; 33; [Ar]3d10 4s2 4p3; 2,18

Antimon; Sb; 51; [Kr]4d10 5s2 5p3; 2,05

Bismut; Bi; 83; [Xe]4f14 5d10 6s2 6p3; 2,02

 

  • Dusík – plyn, nekov
  • Fosfor – pevná látka, nekov
  • Arsen – pevná látka, polokov, jeho rozpustné sloučeniny
  • Antimon – pevná látka, polokov– hubení hlodavců
    • Oxid arsenitý = arzenik As4O6
  • Bismut – pevná látka, kov

As, Sb, Bi: málo rozšířené, nacházejí se ve formě sirných rud

 

Dusík (Nitrogenium)

Výskyt

  • Volný – v atmosféře (78%) ve formě dvouatomových molekul N2
  • Vázaný – v anorganických sloučeninách -> v minerálech CHILSKÝ LEDEK: NaNO3
  • DRASELNÝ LEDEK: KNO3
    • ->v amonných solích a dusitanech
    • Biogenní prvek

 

Vlastnosti

  • Bezbarvý plyn, bez chuti a bez zápachu, málo rozpustný ve vodě
  • Ve všech skupenstvích ve dvouatomových molekulách N2
  • Schopen vytvářet vodíkové vazby
  • Trojná vazba – velmi silná => nízká reaktivita
  • Zvýšením teploty a tlaku se N2 rozštěpí na samostatné atomy -> atomární dusík je velice reaktivní

Příprava – termickým rozkladem dusitanu amonného

NH4NO2   ->    N2 + 2 H2O

 

Výroba

  • Frakční destilací zkapalněného vzduchu

 

Použití

  • Přeprava – stlačený v ocelových lahvích – zelený pruh
  • Při výrobě různých sloučenin – amoniak, kys. dusičná, dusíkatá hnojiva
  • Malá reaktivita-> ochranný plyn tvoří inertní atmosféru ochrana před vzdušným kyslíkem -> při výrobě výbušnin

 

Sloučeniny

  • Amoniak NH3
    • Čpavek
    • Za běžných podmínek bezbarvý plyn – štiplavý zápach
    • Mimořádně rozpustný ve vodě
    • Dobré rozpouštědlo
    • Tvoří se v přírodě rozkladem organických sloučenin obsahující dusík
    • volný elektronový pár => zásaditý charakter
    • redukční vlastnosti

3 CuO + 2 NH3                  ->         3 Cu + 3 H2O + N2

  • laboratorně se připravuje rozkladem amonných solí silnými zásadami

NH4Cl + NaOH           ->           NH3 + NaCl + H2O

  • průmyslově se vyrábí Haber-Boshovou syntézou ->vysokotlaká katalýza syntézy prvků:

N2 (g) + 3 H2 (g)   ->   Fe,   450°C ,   20 MPa   ->   2 NH2 (g)

  • výroba – průmyslových hnojiv obsahující amonné soli a dusičnany, dusičné, sody, kapalný jako chladící médium
  • reaguje s kyselinami za vzniku AMONNÝCH SOLÍ:
    • bezbarvé (bíle), krystalické a ve vodě rozpustné
    • Chlorid amonný = SALMIAK NH4Cl
      • Při pájení kovů, v lékařství
    • Dusičnan amonný NH4NO3            průmyslové hnojivo

 

  • Oxid dusný = rajský plyn N2O
    • Bezbarvý, nasládlé chuti, málo rozpustný ve vodě
    • Jeho směs s vodíkem při styku s plamenem vybuchuje
    • Dříve anesteziologie narkózy – nádech – stav veselosti, opojení -> droga
    • Hnací plyn do bombiček na výrobu šlehačky, zvýšení výkonu závodních aut

 

  • Oxid dusnatý
    • Bezbarvý plyn
    • Příprava syntézou za vysokých teplot

N2 + O2        ->        2 NO

  • Oxid dusičitý NO2
    • Červenohnědý jedovatý plyn
    • Silné ox. činidlo

 

  • Kyselina dusitá HNO2
    • Nestálá – Snadno podléhá oxidaci a redukci
    • Její vodný roztok se získá reakcí dusitanů s neoxidujícími kyselinami:

AgNO2 + HCl       ->       HNO2 + AgCl

  • Výroba barviv, její soli DUSITANY jsou dobře rozpustné ve vodě

 

  • Kyselina dusičitá HNO3
    • Silná kys., světlem se rozkládá (uchovává se v tmavých lahvích)
    • S vodou neomezeně mísitelná
    • Silné oxovadlo, oxiduje skoro všechny kovy pouze:
      • Au a některé platinové kovy reagují jen s LUČAVKOU KRÁLOVSKOU (směs HNO3 a HCl v poměru 1:3
      • Fe, Cr, Al se v koncentrované HNO3 pasivují pokrývají se vrstvou oxidů, které brání další reakci, a reagují proto pouze se zředěnou kys.
    • Bílkoviny jejím působením žloutnou
    • Příprava:

NaNO3 + H2SO4        ->            NaHSO4 + HNO3

  • Výroba organických barviv, léčiv, celulózních laků, výbušnin, dusičnanů
  • Průmyslově se vyrábí nepřímou katalytickou oxidací amoniaku:
    1. Syntéza amoniaku: 3 H2+ N2                2 NH3
    2. Oxidace amoniaku: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O
    3. Oxidace oxidu dusnatého: 2NO + O2 2 NO2
    4. Reakce oxidu dusičitého s vodou: 3 NO2 + H2O 2HNO3  + NO
  • Soli – DUSIČITANY rozpustné ve vodě, při vyšších teplotách- oxidační vlastnosti, termicky se rozkládají na dusitany až oxidy
  • Dusičnany lze získat reakcí kyselina dusičné s kovy, oxidy kovů nebo uhličitany

CuO + 2 HNO3      ->     Cu(NO3)2 + H2O

  • Zvýšené koncentrace dusičnanů a dusitanů v potravinách jsou zdravotně závadné

 

Dusíkatá hnojiva:

  • Dusičnan amonný NH4NO3
  • Dusíkaté vápno = kyanamid vápenatý CaCN2
  • Síran amonný (NH4)2SO4
  • Močovina CO(NH2)2
  • Přírodní dusíkatá hnojiva – močůvka, chlévský hnůj

 

Fosfor (Phosphorus)

Výskyt

  • V přírodě pouze ve sloučeninách př. minerál apatit
  • Je jedním z biogenních prvků; součástí kostí, zubů..
    • ATP = adenosintrifosfát (přenos energie)
    • NAD = nikotinamidadenindinukleotit (koenzymy – přenos vodíkových částic
    • NADP = nikotinamidadenindinukleotitfosfát a elektronů)

 

Vlastnosti

  • 3 alotropické modifikace
  1. Bílý fosfor – voskově měkký (dobře se krájí)
  • Reaktivní
  • Na vzduchu samozápalný => uchovává se pod vodou
  • Prudce jedovatý
  • Ve tmě světélkuje
  • Tvořen molekulami P4

 

  1. Červený fosfor – méně reaktivní než bílý
  • Není jedovatý

 

  1. Černý fosfor – kovový vzhled
  • Není jedovatý
  • Nejméně reaktivní
  • Vede el. Proud

 

Použití

  • Výroba – kys. fosforečné a fosfátů
  • Bílý fosfor se používá na hubení hlodavců
  • Červený – na škrtátku u sirek

 

Sloučeniny

  • Fosfan PH3
  • Prudce jedovatý plyn; zápach po česneku
  • Silné redukční činidlo

 

  • Oxid fosforitý P6O6          dimer
    • Prudce jedovatý, krystalický

 

  • Oxid fosforečný P4O10
    • Bílá, sněhu podobná látka
    • Dehydratační schopnost -> používá se k vysoušení látek

 

  • Kyselina fosforečná H3PO4            trihydrogenfosforečná
    • Krystalická, čirá látka
    • Středně silná kyselina
    • Využívá se na výrobu hnojiv, léčiv, pracích prostředků, nápoje (Cola…)

 

Vliv fosfátů na životní prostředí

  • Eutrofizace = přesycení vody živinami P, N
  • Rostliny se přemnožují -> ubývá kyslík pro ostatní živočichy
  • P – fosfáty – prací prostředky – změkčovadla vody
  • N – dusíkatá hnojiva






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: