1

18

1s

1

H

Wodór

2

13 14

15

16 17

2

He

Hel

2s

3

Li

Lit

4

Be

Beryl

2p

5

B

Bor

6

C

Węgiel

7

N

Azot

8

O

Tlen

9

F

Fluor

10

Ne

Neon

3s

11

Na

Sód

12

Mg

Magnez

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3p

13

Al

Glin

14

Si

Krzem

15

P

Fosfor

16

S

Siarka

17

Cl

Chlor

18

Ar

Argon

4s

19

K

Potas

20

Ca

Wapń

3d

21

Sc

Skand

22

Ti

Tytan

23

V

Wanad

24

Cr

Chrom

25

Mn

Mangan

26

Fe

Żelazo

27

Co

Kobalt

28

Ni

Nikiel

29

Cu

Miedź

30

Zn

Cynk

4p

31

Ga

Gal

32

Ge

German

33

As

Arsen

34

Se

Selen

35

Br

Brom

36

Kr

Krypton

5s

37

Rb

Rubid

38

Sr

Stront

4d

39

Y

Itr

40

Zr

Cyrkon

41

Nb

Niob

42

Mo

Molibden

43

Tc

Technet

44

Ru

Ruten

45

Rh

Rod

46

Pd

Pallad

47

Ag

Srebro

48

Cd

Kadm

5p

49

In

Ind

50

Sn

Cyna

51

Sb

Antymon

52

Te

Tellur

53

I

Jod

54

Xe

Ksenon

6s

55

Cs

Cez

56

Ba

Bar

5d

*

72

Hf

Hafn

73

Ta

Tantal

74

W

Wolfram

75

Re

Ren

76

Os

Osm

77

Ir

Iryd

78

Pt

Platyna

79

Au

Złoto

80

Hg

Rtęć

6p

81

Tl

Tal

82

Pb

Ołów

83

Bi

Bizmut

84

Po

Polon

85

At

Astat

86

Rn

Radon

7s

87

Fr

Frans

88

Ra

Rad

6d

**

104

Rf

Rutherford

105

Db

Dubn

106

Sg

Seaborg

107

Bh

Bohr

108

Hs

Has

109

Mt

Meitner

110

Uun

111

Uuu

112

Uub

*

Lantanowce

4f

57

La

Lantan

58

Ce

Cer

59

Pr

Prazeodym

60

Nd

Neodym

61

Pm

Promet

62

Sm

Samar

63

Eu

Europ

64

Gd

Gadolin

65

Tb

Terb

66

Dy

Dyspoz

67

Ho

Holm

68

Er

Erb

69

Tm

Tul

70

Yb

Iterb

71

Lu

Lutet

**

Aktynowce

5f

89

Ac

Aktyn

90

Th

Tor

91

Pa

Protaktyn

92

U

Uran

93

Np

Neptun

94

Pu

Pluton

95

Am

Ameryk

96

Cm

Kiur

97

Bk

Bekerel

98

Cf

Kaliforn

99

Es

Einstein

100

Fm

Ferm

101

Md

Mendelew

102

No

Nobel

103

Lr

Lorens

15 grupa układu okresowego -
azotowce

Pierwiastek

LIT

SÓD

POTA

S

RUBID CEZ

FRAN

S

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

Konfiguracja

elektronów

walencyjnych

2s

1

3s

1

4s

1

5s

1

6s

1

7s

1

Liczba atomowa
Masa atomowa
Promień

atomowy

[pm]
Elektroujemność

(Pauling)

Azot (N)
Fosfor (P)
Arsen (As)
Antymon
(Sb)
Bizmut
(Bi)

Azot (N)
Fosfor (P)
Arsen (As)
Antymon
(Sb)
Bizmut
(Bi)

N

P

As

Sb

Bi

Pierwiastek

Azot

N

Fosf

or

P

Arse

n

As

Antymo

n

Sb

Bizmu

t

Bi

niemetale

charakter

pośredni

metal

Konfiguracja

elektronowa

2s

2

p

3

3s

2

p

3

4s

2

p

3

5s

2

p

3

6s

2

p

3

Liczba

atomowa
Masa atomowa
Promień

atomowy

[pm]
Elektroujemno

ść

(Pauling)
Energia

jonizacji

[kJ·mol

-1

]

Konfiguracje elektronowe
azotowców

Sb

N

P

As

azot (N)
fosfor (P)
arsen (As)
antymon (Sb)
bizmut (Bi)

w szeregu tym w miarę wzrostu

liczby

atomowej

stwierdza

się

stopniowe:



zmniejszanie elektroujemności



zmniejszanie energii jonizacji



wzrost promienia atomowego

Zmiana promienia atomowego w obrębie grupy azotowców

Zmiana promienia atomowego w obrębie grupy azotowców

N

Bi

Zmiana elektroujemności w obrębie grupy azotowców

Zmiana elektroujemności w obrębie grupy azotowców

Zmiana elektroujemności w obrębie grupy azotowców

Zmiana elektroujemności w obrębie grupy azotowców

N

Bi

Bi

Pierwiastek

Azot

N

Fosfor

P

Arse

n

As

Antymo

n

Sb

Bizmut

Bi

Zawartość w

zewnętrznych

warstwach

Ziemi

2x10

-

3

%

1,1x10

-1

%

1,1x10

-

6

%

2x10

-5

%

8x10

-7

%

Zawartość w

atmosferze

Ziemi

75%

w.

78%

ob.

-

-

-

-

Zawartość w

organizmie

człowieka

3%

1%

-

-

-

Występowanie azotowców

we wszechświecie

N

N

w morzach

N

N

w skorupie ziemskiej

w organizmie człowieka

P

P

P

P

N

N

Występowanie azotowców

Azot

Fosfor

Arsen

Antymon Bizmut

Symbol

chemiczny

N

P

As

Sb

Bi

ALOTROPIA W STANIE STAŁYM

odmiana ,

trwała,

romboedrycz

na

P fioletowy

(

lub P

czerwony

)

As szary

metalicz

ny

Sb szary

metaliczny

Bi

metaliczn

y

odmiana 

metastabilna,

regularna,

rozpuszczana

w CS

2

P biały,

barwa

żółtawa

As żółty

Sb żółty

odmiana ,

metastabilna,

bezpostaciow

a

P czarny,

bezpostacio

wy

Sb czarny

odmiany inne

N

2

heksagon

 35K

N

2

regularny

Sb

wybuchowy

odmiana

alotropowa

zwana

„metaliczną”

brak

nietrwała

trwała

trwała

trwała i

jedyna

N

P

As

Sb

Bi

Trwałość stopnia

utlenienia +3

zwiększa się od N

3+

do Bi

3+

Charakter M

2

O

3

kwasowy

amfoteryczn

y

zasado

wy

Kwasowość

H

3

MO

3

(HMO

2

)

zmniejsza się od N do Bi

Własności

redukujące

stopnia

utlenienia +3

zmniejszają się od N do Bi

Trwałość stopnia

utlenienia +5

zmniejsza się od N do Bi

Kwasowość M

2

O

5

trwałość i moc kwasów, odpowiadających

M

2

O

5

zmniejsza się ze wzrostem liczby

atomowej

Sole

odpowiadające

M

2

O

5

i kwasom:

orto H

3

MO

4

piro H

4

M

2

O

7

meta HMO

3

sześciohydroksy

HM(OH)

6

meta orto

piro
meta

orto
piro
meta

orto
piro
meta
sześciohydro

ksy

meta

Kationy M

3+

——

——

——

Sb

3+

Bi

3+

Kationy MO

+

——

——

——

SbO

+

BiO

+

N

P

As

Sb

Bi

Trwałość

MH

3

trwałość

maleje

od

NH

3

do

BiH

3

Własności

redukujące

MH

3

wszystkie są reduktorami

moc redukcyjna

rośnie

od

NH

3

do

BiH

3

Działanie

chloru

bezpośred

nio nie

działa

zapala się i powstaje

MCl

3

MCl

3

kowalencyj

ny

(wybuchow

y)

kowalencyjny

częściowo jonowe

jonowy

Działanie

siarki

nie działa

działa powoli na

zimno; gwałtownie

na gorąco; daje:

P

4

S

3

, P

4

S

7

, P

4

S

10

na gorąco

daje

As

4

S

10

na gorąco

daje

Sb

2

S

3

na gorąco

daje

Bi

2

S

2

Działanie

metali

z

niektórymi

metalami

reaguje

bezpośredni

o

większość metali

daje fosforki

z litowcami i

berylowcami

szybka

reakcja

dająca

arsenki

z litowcami i

berylowcami

szybka reakcja

dająca

antymonki

tworzy

stopy

Działanie

kwasu

solnego

nie działa

w 200

0

C, pod

ciśnieniem

PH

3

nie działa bez dostępu powietrza

przy dostępie powietrza –

MCl

3

Działanie

H

2

SO

4

nie działa

na gorąco -

SO

2

i

H

2

S

rozcieńczony kwas nie działa

stężony na gorąco redukuje się do SO

2

z

utworzeniem

H

3

AsO

4

i M

2

(SO

4

)

3

Działanie

HNO

3

nie działa

utlenienie –

H

3

PO

4

utlenienie na gorąco

H

3

MO

4

reaguje

łatwo

-

Bi(NO

3

)

3

N

w stanie wolnym:

w stanie związanym:



główny składnik atmosfery otaczającej kulę ziemską

78,1% objętościowych = 75,5% wagowych



w atmosferze śladowe ilości amoniaku



w litosferze:

— głównie NaNO

3

- saletra chilijska

na skalę przemysłową:



frakcjonowana destylacja skroplonego

powietrza

O

H

2

N

NO

NH

2

2

temp

2

4













.

O

H

2

N

NO

NH

2

2

temp

2

4













.

2

temp

3

N

3

Na

2

NaN

2













.

2

temp

3

N

3

Na

2

NaN

2













.

próżnia

próżnia

do celów laboratoryjnych:

w temperaturze

pokojowej gaz o

cząsteczkach

dwuatomowych

N

2

:NN:

skroplony po raz

pierwszy w 1883 r.

przez K.

Olszewskiego

i Z. Wróblewskiego

bezbarwny

bezwonny

azot ciekły i

stały jest

bezbarwny

azot występuje na wszystkich

stopniach utlenienia od

-3

do

+5

-3

-2

-1

0 +1 +2 +3 +4 +5

NH

3

N

2

H

4

NH

2

O

H

N

2

N

2

O

NO N

2

O

3

NO

2

N

2

O

5

w temperaturze pokojowej jest

bardzo mało aktywny - duża

energia wiązania w N

2

N

2

= 2N - 941 kJ

w

podwyższonej

temperaturze

znacznie łatwiej wchodzi w reakcje

chemiczne:

 łączy się z niektórymi metalami tworząc azotki:

 łączy się z niektórymi metalami tworząc azotki:

Mg + N

2

= Mg

3

N

2

Mg

3

N

2

+ 6H

2

O = 3Mg(OH)

2

+ 2NH

3

 wchodzi w reakcje z wodorem:

N

2

+ 3H

2

 2NH

3

 z tlenem:

N

2

+ O

2

 2NO

 z węglikiem wapnia:

N

2

+ CaC

2

 C + CaCN

2

- cyjanamid

wapnia

azot ulega aktywacji pod wpływem

wyładowań atmosferycznych i reaguje

wówczas bezpośrednio z:

siarką

jodem

fosforem

i licznymi metalami

—

jest surowcem wyjściowym do

otrzymywania
amoniaku, kwasu azotowego,
cyjanamidu wapnia

— do otrzymywania nawozów sztucznych

OBIEG AZOTU W PRZYRODZIE

azot

N

2

ZAKWASZANIE

GLEBY

w wyniku reakcji azotu z

metalami i niemetalami

w wysokiej

temperaturze:

3

2

2

2

2

3

2

NH

2

N

H

3

BN

2

N

B

2

N

Mg

N

Mg

3













3

2

2

2

2

3

2

NH

2

N

H

3

BN

2

N

B

2

N

Mg

N

Mg

3













własności azotków zmieniają się w okresach i grupach

Na

3

N

Mg

3

N

2

AIN

Si

3

N

4

P

3

N

5

S

4

N

4

Cl

3

N

właściwości

zasadowe

właściwości

amfoteryczne

właściwości

kwasowe

azotki I i II grupy —

substancje krystaliczne,stosunkowo

aktywne,

azotki III grupy —

substancje stałe, polimeryzujące w

wyższych

temperaturach wykazują wysokie

temperatury

topnienia; są dielektrykami lub

półprzewodnikami

3

2

3

NH

HClO

3

O

H

3

N

Cl







azotki fluorowoców —

połączenia endotermiczne o

charakterze
kwasowym i budowie
kowalencyjnej

azotki metali przejściowych —

charakteryzują się

zróżnicowanym

składem

chemicznym:

MN albo M

2

N

N

Struktura przestrzenna cząsteczki NH

3

na skalę

przemysłową

Q

NH

2

H

3

N

3

Fe

2

2



 





Q

NH

2

H

3

N

3

Fe

2

2



 





O

H

NH

2

CaCO

O

H

5

CaCN

2

3

3

2

2









P, tem.

dla potrzeb

laboratoryjnych

3

2

2

2

4

NH

2

O

H

2

CaCl

OH

Ca

Cl

NH

2









)

(

3

2

2

2

4

NH

2

O

H

2

CaCl

OH

Ca

Cl

NH

2









)

(

O

H

ZnO

Na

4

NH

Zn

4

NaNO

NaOH

7

2

2

2

3

3











O

H

ZnO

Na

4

NH

Zn

4

NaNO

NaOH

7

2

2

2

3

3











3

2

2

2

3

NH

2

OH

Mg

2

O

H

6

N

Mg







)

(

3

2

2

2

3

NH

2

OH

Mg

2

O

H

6

N

Mg







)

(

800

0

C

w temperaturze pokojowej — gaz:

w temperaturze pokojowej — gaz:

—

bezbarwny

—

o charakterystycznym zapachu

drażniącym

błony śluzowe

—

bardzo dobrze rozpuszczalny w

wodzie

—

łatwo ulega skropleniu na ciecz

bezbarwną, silnie łamiącą światło

ciekły amoniak:

ciekły amoniak:

—

ciecz o stosunkowo dużej

względnej

przenikalności elektrycznej

związek azotu na

–3

stopniu utlenienia

w obecności tlenu ulega utlenieniu:

O

H

2

H

N

2

O

NH

4

2

4

2

2

3







O

H

2

H

N

2

O

NH

4

2

4

2

2

3







2

2

2

3

N

O

H

3

O

3

NH

4







2

2

2

3

N

O

H

3

O

3

NH

4







2

Pt

2

3

H

6

NO

4

O

5

NH

4









2

Pt

2

3

H

6

NO

4

O

5

NH

4









posiada właściwości redukujące:

O

H

3

N

Cu

3

NH

2

CuO

3

2

2

3









2

3

2

N

HCl

6

NH

2

Cl

3







3

3

2

NCl

HCl

3

NH

Cl

3







reaguje z kwasami:

]

HCl

NH

[

Cl

NH

HCl

NH

3

4

3







3

4

3

3

NO

NH

HNO

NH





w ciekłym NH

3

rozpuszczają się, bez reakcji

chemicznej, metale alkaliczne i metale

ziem alkalicznych

2

2

3

H

NH

2

Na

2

NH

2

Na

2













amoniak jest doskonale rozpuszczalny

w wodzie
roztwór

amoniaku

w

wodzie,

zwany

roztworem wodorotlenku amonowego (lub
wodą amoniakalną) zawiera cząsteczki NH

3

i NH

4

OH oraz jony NH

4

+

i OH

-

wodorotlenek amonowy jest
słabą zasadą:













OH

NH

OH

NH

O

H

NH

4

4

2

3

— amoniak jest surowcem wyjściowym

do

otrzymywania:

- kwasu azotowego

- soli amonowych

— do produkcji sztucznego lodu

ze względu na porównywalne promienie

jonowe, pod względem:

—

postaci krystalicznej

—

objętości molowej

—

barwy

przypominają sole potasu i rubidu

są rozpuszczalne w wodzie i całkowicie

zdysocjowane

roztwory ich są słabo kwaśne:









Cl

NH

Cl

NH

4

4











O

H

NH

O

H

NH

3

3

2

4



białą solą

o gorzkawosłonawym smaku





znajduje zastosowanie w suchych

ogniwach i jako

topnik przy lutowaniu i spawaniu

(g)

3(g)

.

temp

(s)

4

HCl

H

N

l

C

NH





 



NH

4

Cl

jest:

NH

4

Cl

jest:

(NH

4

)

2

SO

4

 jest ważnym nawozem

(NH

4

)

2

SO

4



jest ważnym nawozem

NH

4

NO

3

 jest ważnym nawozem

NH

4

NO

3



jest ważnym nawozem

3(g)

3(g)

.

temp

3(s)

4

HNO

H

N

NO

NH





 



HYDRAZYNA —N

2

H

4

HYDRAZYNA —N

2

H

4

związek azotu na

-2

stopniu utlenienia

bezwodna

hydrazyna

jest

dymiącą

cieczą

bezbarwną cieczą, bardzo trwałą

w powietrzu pali się z wydzieleniem dużej ilości ciepła:

O

H

2

N

O

H

N

2

2

2

4

2







tworzy dwa szeregi soli hydrazyny, które są:

— ulegają łatwo hydrolizie, słabiej rozpuszczalne



5

2

H

N



2

6

2

H

N

— trwałe w wodzie, dobrze rozpuszczalne

niekiedy wykazuje również właściwości kwasowe

jest stosunkowo silnym środkiem redukującym:

atomy wodoru w hydrazynie mogą być

zastąpione atomami metalu

2

2

4

2

N

HI

4

I

2

H

N







ulega dysocjacji w roztworach wodnych

posiada słabe właściwości zasadowe —

zasada dwufunkcyjna

:











OH

H

N

O

H

H

N

5

2

2

4

2













OH

H

N

O

H

H

N

6

2

2

5

2

HYDROKSYLOAMINA —NH

2

OH

HYDROKSYLOAMINA —NH

2

OH

związek azotu na

-1

stopniu utlenienia

jest zasadą słabszą niż NH

3











OH

OH

NH

O

H

OH

NH

3

2

2

w roztworze wodnym lub w postaci swych

soli [NH

3

OH]Cl lub [NH

3

OH]SO

4

jest

stosowana jako

reduktor

:

O

H

4

KI

2

N

KOH

2

I

OH

NH

2

2

2

2











O

2H

SO

)

(NH

)

(SO

2Fe

SO

H

3

FeSO

4

OH

NH

2

4

2

4

3

4

2

4

2

2

2











może być również utleniaczem

łatwo ulega rozkładowi podczas ogrzewania

O

H

3

N

NH

OH

NH

3

2

2

3

2







TLENKI I TLENOWE KWASY

AZOTU

wzór

stopień

utlenieni

a

nazwa

kwas odpowiadający

tlenkowi

N

2

O

+1

podtlenek azotu
tlenek azotu(I)

H

2

N

2

O

2

– kwas

azotowy (I)

NO

+2

tlenek azotu
tlenek azotu(II)

N

2

O

3

+3

tritlenek azotu
tlenek azotu(III)

HNO

2

–

kwas

azotowy(III)

NO

2

+4

ditlenek azotu
tlenek azotu(IV)

HNO

2

+ HNO

3

N

2

O

4

+4

tetratlenek

diazotu
tlenek azotu(IV)

HNO

2

+ HNO

3

N

2

O

5

+5

pentatlenek

diazotu
tlenek azotu(V)

HNO

3

–

kwas

azotowy(V)

N

2

O

3

N

2

O

4

N

2

O

5

N

2

O

NO

NO

2

N

2

O

3

i kwas azotowy (III)

N

2

O

3

i kwas azotowy (III)

Właściwości

3

2

O

N

gaz o

pomarańczowym

zabarwieniu

nietrwały w temperaturze pokojowej:

w niskiej temperaturze ciało stałe

jest bezwodnikiem kwasu azotowego (III):

2

3

2

NO

NO

O

N





2

3

2

NO

NO

O

N





2

2

3

2

HNO

2

O

H

O

N





2

2

3

2

HNO

2

O

H

O

N





Właściwości kwasu azotowego(III)

kwas azotowy (III) jest kwasem

nietrwałym, występującym tylko w

postaci rozcieńczonych roztworów

wraz ze wzrostem stężenia ulega rozkładowi:

wraz ze wzrostem stężenia ulega rozkładowi:

NO

2

O

H

HNO

HNO

3

2

3

2







NO

2

O

H

HNO

HNO

3

2

3

2







sole kwasu azotowego (III) otrzymuje się:

PbO

NaNO

Pb

NaNO

2

3







PbO

NaNO

Pb

NaNO

2

3







kwas azotowy (III) i jego sole wykazują

właściwości amfoteryczne:

















H

NO

HNO

NO

OH

2

2

















H

NO

HNO

NO

OH

2

2

O

H

3

Mn

2

NO

5

H

6

NO

5

MnO

2

2

2

3

2

4





















O

H

3

Mn

2

NO

5

H

6

NO

5

MnO

2

2

2

3

2

4





















O

H

2

NO

2

I

2

H

4

I

4

NO

2

2

2

2

















O

H

2

NO

2

I

2

H

4

I

4

NO

2

2

2

2

















mogą być reduktorami:

mogą być reduktorami:

mogą być utleniaczami:

mogą być utleniaczami:

kwas azotowy (III) i jego sole ulegają

reakcji dysproporcjonowania:

NO

2

O

H

HNO

HNO

3

2

3

2







NO

2

O

H

HNO

HNO

3

2

3

2







N

2

O

5

i kwas azotowy (V)

N

2

O

5

i kwas azotowy (V)

Właściwości

5

2

O

N

łatwo ulega rozkładowi

ciało stałe,

bezbarwne

z wodą łączy się energicznie tworząc kwas azotowy (V)

rozpuszcza się w stężonym kwasie siarkowym:

w roztworze bezwodnego HNO

3

ulega

całkowicie dysocjacji:









3

2

5

2

NO

NO

O

N









3

2

5

2

NO

NO

O

N















O

H

HSO

3

NO

2

SO

H

3

O

N

3

4

2

4

2

5

2















O

H

HSO

3

NO

2

SO

H

3

O

N

3

4

2

4

2

5

2

kation nitroniowy

Kwas azotowy(V)

Kwas azotowy(V)

działanie na saletry kwasem siarkowym:

1

3

4

4

2

3

HNO

NaHSO

SO

H

NaNO







3

4

4

2

3

HNO

NaHSO

SO

H

NaNO







b

katalityczne spalanie amoniaku do NO
metodą Oswalda:

c

pochłanianie mieszaniny NO

2

i N

2

O

4

w

wodzie

w obecności powietrza:

2

3

2

4

2

HNO

HNO

O

H

O

N







2

3

2

4

2

HNO

HNO

O

H

O

N







4

2

2

2

O

N

NO

2

O

NO

2







4

2

2

2

O

N

NO

2

O

NO

2







O

H

6

NO

4

O

5

NH

4

2

2

3







O

H

6

NO

4

O

5

NH

4

2

2

3







kat.

metoda amoniakalna:

2

a

otrzymywanie amoniaku metodą Habera i Boscha:

3

2

2

NH

2

N

H

3





3

2

2

NH

2

N

H

3





NO

O

H

HNO

HNO

2

3

2

3

2







NO

O

H

HNO

HNO

2

3

2

3

2







Powstający kwas azotowy (III) jest trwały

jedynie w rozcieńczonych roztworach i w

miarę

zagęszczania

roztworu

ulega

rozkładowi:

NO ulega ponownemu utlenieniu:

W ten sposób uzyskany kwas nie przekracza

60%.

4

2

2

2

O

N

NO

O

NO

2







4

2

2

2

O

N

NO

O

NO

2







Właściwości kwasu azotowego(V)

bezwodny kwas jest bezbarwną cieczą

100% kwas ulega reakcji autojonizacji:

100% kwas ulega powolnemu rozkładowi:

kwas azotowy (V) miesza się z wodą w

każdym stosunku

rozkład przyśpiesza światło

O

H

NO

NO

HNO

2

2

3

2

3











O

H

NO

NO

HNO

2

2

3

2

3











2

2

2

3

O

O

H

2

NO

4

HNO

4







2

2

2

3

O

O

H

2

NO

4

HNO

4









h

w obecności stężonych mocniejszych od

niego kwasów (np.chlorowego (VII) lub

siarkowego (VI) zachowuje się jak akceptor

protonów -

właściwości zasadowe

w rozcieńczonych roztworach wodnych oraz w

obecności słabszych od siebie kwasów HNO

3

jest

donorem

protonów

-

właściwości

kwasowe















O

H

ClO

2

NO

HCl

2

HNO

3

4

2

3















O

H

ClO

2

NO

HCl

2

HNO

3

4

2

3















O

H

HSO

2

NO

SO

H

2

HNO

3

4

2

4

2

3















O

H

HSO

2

NO

SO

H

2

HNO

3

4

2

4

2

3











3

3

2

3

NO

O

H

O

H

HNO











3

3

2

3

NO

O

H

O

H

HNO

HNO

3

wykazuje silne

właściwości utleniające:

złoto i platynowce ulegają jednak dopiero

działaniu

wody królewskiej

(stężony HNO

3

+

stężony HCl — 1 : 3)

O

4H

2NO

)

3Cu(NO

HNO

.

roz

8

Cu

3

2

2

3

3









O

4H

2NO

)

3Cu(NO

HNO

.

roz

8

Cu

3

2

2

3

3









NOCl

Cl

O

H

2

HNO

HCl

3

2

2

3









NOCl

Cl

O

H

2

HNO

HCl

3

2

2

3









cynk

i

glin

redukują

w

roztworach

alkalicznych kwas azotowy i jego sole do

wolnego azotu lub amoniaku

3

2

4

2

3

NH

]

4[Zn(OH)

O

H

6

OH

7

NO

Zn

4

















3

2

4

2

3

NH

]

4[Zn(OH)

O

H

6

OH

7

NO

Zn

4

















kwas azotowy (V) działa

pasywująco

na

niektóre metale (żelazo, nikiel, glin)

na związki organiczne HNO

3

działa:

—

—

utleniająco

utleniająco

—

—

estryfikująco

estryfikująco

—

—

nitrująco

nitrująco



azotany

litowców

podczas

ogrzewania tracą tlen i

przechodzą w azotyny

2

2

3

O

KNO

2

KNO

2





2

2

3

O

KNO

2

KNO

2







produktem rozkładu większości

azotanów są

jednak tlenki metali

2

2

2

3

O

NO

NO

BaO

)

NO

(

Ba









2

2

2

3

O

NO

NO

BaO

)

NO

(

Ba









lub nawet wolny metal, jeżeli tlenek jest nietrwały

2

2

3

O

NO

2

Ag

2

AgNO

2







2

2

3

O

NO

2

Ag

2

AgNO

2







sole kwasu -

azotany

są bez wyjątku

dobrze rozpuszczalne w wodzie:



wykazują działanie utleniające

—

do wytwarzania azotanów

—

do nitrowania związków organicznych

—

wiele azotanów (np. nitrogliceryna)

i związków

nitrowych stanowią materiały

wybuchowe

(trójnitrotoluen)

O

H

HSO

NO

SO

H

HNO

2

4

2

4

2

3













Henning Brand —odkrywa fosfor

Henning Brand —odkrywa fosfor

0,11% w skorupie ziemskiej

—

13 miejsce

w litosferze w postaci

soli kwasu fosforowego

w biosferze

—

stanowi 1%

masy organizmu człowieka

Ca

3

(PO

4

)

2

— fosforyt

3Ca

3

(PO

4

)

2

.

Ca(F,Cl)

2

—

apatyt

—w białkach

— we krwi

— w substancji nerwowej i mózgowej

— w żółtku i mleku

— w kościach i zębach

3Ca

3

(PO

4

)

2

.

CaCO

3

.

H

2

O

— apatyt węglanowy

3Ca

3

(PO

4

)

2

.

Ca(OH)

2

—

apatyt hydroksylowy

4

3

2

2

4

3

P

CO

10

CaSiO

6

C

10

SiO

6

)

PO

(

Ca

2











1400

o

C

fosfor

biały

w stanie stałym

występuje w kilku

odmianach alotropowych

Fosfor

czerwony

(krystaliczny)

Fosfor

czerwony

(krystaliczny)

Fosfor

czerwony

(polimer

bezpostaciowy

)

Fosfor

czerwony

(polimer

bezpostaciowy

)

Fosfor biały

(dwie

odmiany)

Fosfor biały

(dwie

odmiany)

Fosfor ciekły

(tetraedry P

4

)

Fosfor ciekły

(tetraedry P

4

)

Fosfor

czarny

(metaliczny

)

Fosfor

czarny

(metaliczny

)

Fosfor

szkarłatny

(czerwony bardzo

drobnoziarnisty)

Fosfor

szkarłatny

(czerwony bardzo

drobnoziarnisty)

Fosfor

Hittorfa

(fioletowy

bezpostaciowy

polimer

)

Fosfor

Hittorfa

(fioletowy

bezpostaciowy

polimer

)

Fosfor brązowy

(trwały poniżej-

100

o

C )

Fosfor brązowy

(trwały poniżej-

100

o

C )

ogrzewanie

w

260

0

C

(katalizator I lub

S)

ALOTROPIA

FOSFORU

ALOTROPIA

FOSFORU

Pary P

4

480

0

C

ogrzewanie

ok.500-600

0

C

z Pb

ogrzewanie

w 200

0

C

pod

ciśnieniem

gotowanie

z PBr

3

-regularny

-

heksagonaln

y

ogrzewa

nie

ok45

0

C

Pary P

2

Zestalenie w

temperaturze ciekłego

azotu

tworzy sieć regularną zbudowaną z tetraedrów P

4

2

4

P

P 

2

4

P

P 

na świetle i pod wpływem promieni

rentgenowskich przechodzi w fosfor

czerwony

nierozpuszczalny w wodzie i alkoholu

rozpuszcza się w CS

2

, ciekłym NH

3

i SO

2

na powietrzu dymi i zapala się -

przechowywany jest pod wodą

Q

O

P

O

5

P

4

5

2

2







Q

O

P

O

5

P

4

5

2

2







ulega utlenianiu na powierzchni, czemu

towarzyszy

chemiluminescencja

objawiająca się świeceniem

pary fosforu rozkładają parę wodną:

reaguje gwałtownie z chlorowcami

2

4

3

2

4

H

10

PO

H

4

O

H

16

P







2

4

3

2

4

H

10

PO

H

4

O

H

16

P







w podwyższonej temp. w metalami tworzy fosforki

rozpuszcza się w gorącym ługu:

z roztworów wydziela metale szlachetne:

jest odmianą nietrwałą

2

2

3

2

4

PO

KH

3

PH

O

H

3

KOH

3

P









2

2

3

2

4

PO

KH

3

PH

O

H

3

KOH

3

P









4

2

4

3

2

4

4

SO

H

10

PO

H

4

Cu

10

O

H

16

Cu

SO

10

P











4

2

4

3

2

4

4

SO

H

10

PO

H

4

Cu

10

O

H

16

Cu

SO

10

P











jest

silnie trujący!!!

powoduje bolesne oparzenia

jest mieszaniną

zawierającą fosfor fioletowy jako główny składnik

proszek barwy

ciemnoczerwonej

nierozpuszczalny w CS

2

nietoksyczny

znacznie mniej reaktywny niż fosfor biały

zapala się w powietrzu dopiero powyżej 400

0

C

z chlorowcami reaguje dopiero w

podwyższonej temperaturze

nie wydziela metali z roztworów

— barwa szara,

połysk

metaliczny

— ma

właściwości

półprzewodniko

we

— pod

zwiększonym

ciśnieniem

staje się

nadprzewodniki

em

— przewodzi

prąd

elektryczny

— niepalny

— ma

największą

gęstość ze

wszystkich

odmian

Struktura przestrzenna fosforu czarnego

P

2

O

3

(P

4

O

6

) i P

2

O

5

(P

4

O

10

)

bezwodniki kwasowe

3

3

O

H

5

2

4

O

H

2

O

H

3

2

PO

H

2

O

P

H

HPO

2

O

P

2

2

2





































kwas

pirofosforowy(III)

kwas

metafosforowy(III)

kwas

ortofosforowy(III)

H

3

PO

3

- słaby kwas o silnych właściwościach

redukcyjnych

H

3

PO

3

- kwas nietrwały

















H

2

Ag

2

HPO

Ag

2

HPO

2

4

2

3

3

4

3

.

temp

3

3

PH

PO

H

3

PO

H

4













4

3

O

H

7

2

4

O

H

3

O

H

5

2

PO

H

2

O

P

H

HPO

2

O

P

2

2

2





































kwas

pirofosforowy(V)

kwas

metafosforowy(V)

kwas

ortofosforowy(V)

4

3

4

4

2

2

4

3

PO

H

2

CaSO

3

SO

H

3

)

PO

(

Ca







2

4

3

2

4

H

10

PO

H

4

O

H

16

P







H

3

PO

4

:

substancja krystaliczna topniejąca w

temp.42

o

C na syropowatą ciecz

bardzo dobrze

rozpuszczalny

w wodzie

kwas średniej mocy, trwały

dysocjuje trójstopniowo:









4

2

4

3

PO

H

H

PO

H











2

4

4

2

HPO

H

PO

H











3

4

2

4

PO

H

HPO

tworzy fosforany I-, II- i III-rzędowe

fosforany I-rzędowe są rozpuszczalne w wodzie

spośród fosforanów II i III rzędowych

w wodzie rozpuszczają się tylko

fosforany metali alkalicznych

P

RECYPITAT:

4

4

4

2

2

4

3

CaHPO

2

CaSO

2

SO

H

)

PO

(

Ca







S

UPERFOSFAT PODWÓJNY:

2

4

2

4

3

2

4

3

)

PO

H

(

Ca

3

PO

H

4

)

PO

(

Ca





S

UPERFOSFAT:

2

4

2

4

4

2

2

4

3

)

PO

H

(

Ca

CaSO

2

SO

H

2

)

PO

(

Ca







NAWOZY AZOTOWE

zawierają przyswajany przez rośliny azot

amonowe

(NH

4

)

2

SO

4

NH

4

Cl

amonowo

–

azotowe

NH

4

NO

3

NH

4

NO

3

+

(NH

4

)

2

SO

4

amidowe

azotniak —

CaCN

2

— cyjanamid

wapnia

CaCN

2

+2H

2

OCaO+CO(NH

2

)

2

mocznik —

CO(NH

2

)

2

+ H

2

O

CO

2

+2NH

3

azotanowe

— saletra chilijska

NaNO

3

— saletra indyjska

KNO

3

— saletra amonowa

NH

4

NO

3

— saletra norweska

Ca(NO

3

)

2



3

9

3

O

P

STRUKTURY PRZESTRZENNE JONÓW

STRUKTURY PRZESTRZENNE JONÓW



4

12

4

O

P

STRUKTURY PRZESTRZENNE JONÓW

STRUKTURY PRZESTRZENNE JONÓW



3

4

PO



4

7

2

O

P



5

10

2

O

P



6

13

2

O

P

Większość rud siarczkowych metali

ciężkich

zawiera zanieczyszczenia siarczkami

arsenu, antymonu i bizmutu

A

RSEN

A

NTYMON

B

IZMUT

w skorupie
ziemskiej:

5·10

-4

%

w skorupie
ziemskiej:

5·10

-5

%

w skorupie
ziemskiej:

5·10

-5

%

w stanie wolnym:


sporadycznie

w związkach

chemicznych:

siarczkach

Sb

2

S

3

tlenkach

Sb

2

O

3

w związkach

chemicznych:
siarczkach

Bi

2

S

3

tlenkach

Bi

2

O

3

w związkach

chemicznych:

 siarczkach
 arsenkach


arsenosiarczkach

As

2

O

3

Sb

2

O

3

Bi

2

O

3

As

2

S

3

Sb

2

S

3

Bi

2

S

3

ARSEN

FeAsS = FeS+As
As

4

O

6

+6C = 4As + 6CO

ANTYMO

N

Sb

2

O

3

+ 5O

2

= Sb

2

O

4

+ 3SO

2

Sb

2

O

4

+ 4C = 2Sb + 4CO

BIZMUT

Bi

2

O

3

+ 5O

2

= Bi

2

O

4

+ 3SO

2

Bi

2

O

4

+ 4C = 2Bi + 4CO

Bi

2

S

2

+ 3Fe = 2Bi + 3FeS

Arsen, antymon i bizmut są izomorficzne i

występują w odmianie
metalicznej o podobnej strukturze warstwowej

jak fosfor czarny

Arsen i antymon mogą występować również w

odmianach
barwy żółtej

Od typowych metali różnią się:



kruchością



niskim przewodnictwem

elektrolitycznym

Wykazują połysk metaliczny
Barwa:



arsen – szary



antymon – srebrzystobiały



bizmut – różowobiały

ogrzewane w powietrzu spalają się dając

tlenki
łączą się łatwo z fluorowcami

zapalają się w chlorze

stężony kwas azotowy utlenia:

—

As do kwasu arsenowego

—

Sb do Sb

2

O

3

—

Bi przechodzi w Bi(NO

3

)

3

ulegają działaniu stężonego kwasu

siarkowego

Z

ASTOSOWANIE

ARSEN

Bardzo ograniczone zastosowanie:



dodatek drobnej ilości wolnego

arsenu
do ołowiu ułatwia odlewanie

śrutu

Antymon i bizmut:

wchodzą w skład wielu stopów użytkowych

ANTYMO
N



stopu czcionkowego

 stopów łożyskowych

BIZMUT

 łatwotopliwych stopów

Otrzymywanie:



działanie kwasami na arsenki metali

lub stopy

antymonu lub bizmutu

Mg

3

Sb

2

+ 6HCl = 3MgCl

2

+ 2SbH

3

Własności:



gazy o nieprzyjemnym zapachu



toksyczne



w czasie ogrzewania ulegają rozkładowi



posiadają właściwości redukujące

Trójhalogenki - YX

3

charakteryzują się bardzo mała trwałością

trójhalogenek arsenu (III) hydrolizuje z

wytworzeniem kwasu arsenu (III)

AsCl

3

+ H

2

O  As(OH)Cl

2

+ HCl

As(OH)Cl

2

+ H

2

O  As(OH)

2

Cl + HCl

As(OH)

2

Cl + H

2

O  As(OH)

3

+ HCl

produktami hydrolizy trójhalogenków antymonu

i bizmutu są nierozpuszczalne sole

SbCl

3

+ H

2

O  SbOCl + 2HCl

chlorek

antymonylu

BiCl

3

+ H

2

O  BiOCl + 2HCl

chlorek

bizmutylu

Tritlenki — X

2

O

3

występują w postaci

cząsteczek

podwójnych X

4

O

6

Otrzymywanie – spalanie pierwiastków

As

2

O

3

- arszenik - związek o charakterze amfoterycznym

3

3

2

3

2

AsO

H

2

O

H

3

O

As





2

2

3

2

HAsO

2

O

H

3

O

As













3

2

3

AsO

H

H

)

OH

(

As









OH

)

OH

(

As

)

OH

(

As

2

3

O

H

)

OH

(

SbO

)

OH

(

Sb

2

3













OH

SbO

)

OH

(

SbO

jon

antymonylowy









H

SbO

)

OH

(

SbO

2

jon

metaantymoninowy

Pięciotlenki

3As + 5HNO

3

+ 2H

2

O = 3H

3

AsO

4

+ 5NO

6Sb +10HNO

3

+ xH

2

O = 3Sb

2

O

5

.

xH

2

O + 1-NO + 5H

2

O