| НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ химических элементов
| | Содержание в земной коре: азот - 0,01%, фосфор - 0,08%, мышьяк - 0,0006%, сурьма - 0,0004%, висмут - 0,00002%
| Свойства элементов V-A подгруппы
| Элемент
| Азот N
| Фосфор Р
| Мышьяк As
| Сурьма Sb
| Висмут Bi
| | Свойство
| | Порядковый номер элемента
|
|
|
|
|
| | Относительная атомная масса
| 14,007
| 30,974
| 74,922
| 121,75
| 208,980
| | Температура плавления,С0
| -210
| 44,1 (белый)
| 817 (4МПа)
|
|
| | Температура кипения,С0
| -196
| 280 (белый)
|
|
|
| | Плотность г/см3
| 0,96 (твёрдый)
| 1,82 (белый)
| 5,72
| 6,68
| 9,80
| | Степени окисления
| +5, +3,-3
| +5, +3,-3
| +5, +3,-3
| +5, +3,-3
| +5, +3,-3
| 1. Строение атомов химических элементов
| | | | Название
химического
элемента
| Схема строения атома
| Электронное строение последнего энергоуровня
| Формула высшего оксида R2O5
| Формула летучего водородного соединения
RH3
| | 1. Азот
| N+7)2)5
| …2s22p3
| N2O5
| NH3
| | 2. Фосфор
| P+15)2)8)5
| …3s23p3
| P2O5
| PH3
| | 3. Мышьяк
| As+33)2)8)18)5
| …4s24p3
| As2O5
| AsH3
| | 4. Сурьма
| Sb+51)2)8)18)18)5
| …5s25p3
| Sb2O5
| SbH3
| | 5. Висмут
| Bi+83)2)8)18)32)18)5
| …6s26p3
| Bi2O5
| BiH3
| Наличие трех неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне объясняет то, что в нормальном, невозбужденном состоянии валентность элементов подгруппы азота равна трем.
У атомов элементов подгруппы азота (кроме азота - внешний уровень азота состоит только из двух подуровней - 2s и 2p) на внешних энергетических уровнях имеются вакантные ячейки d-подуровня, поэтому они могут распарить один электрон с s-подуровня и перенести его на d-подуровень. Таким образом, валентность фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута равна 5.
Элементы группы азота образуют с водородом соединения состава RH3, а с кислородом оксиды вида - R2O3 и R2O5. Оксидам соответствуют кислоты HRO2 и HRO3 (и ортокислоты H3PO4, кроме азота).
Высшая степень окисления этих элементов равна +5, а низшая -3.
Так как заряд ядра атомов увеличивается, число электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах растёт и радиус атома увеличивается от азота к висмуту, притяжение отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов увеличивается, и, следовательно, в подгруппе азота с ростом порядкового номера неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.
Азот - неметалл, висмут - металл. От азота к висмуту прочность соединений RH3 уменьшается, а прочность кислородных соединений возрастает.
Наибольшее значение среди элементов подгруппы азота имеют азот и фосфор.
Азот, физические и химические свойства, получение и применение
1. Азот – химический элемент N +7)2)5
1s22s22p3 незавершённый внешний уровень, p-элемент, неметалл Ar(N)=14
2. Возможные степени окисления
Из-за наличия трёх неспаренных электронов азот очень активен, находится только в виде соединений. Азот проявляет в соединениях степени окисления от «-3» до «+5»
3. Азот – простое вещество, строение молекулы, физические свойства
Азо́т (от греч. ἀζωτος — безжизненный, лат. Nitrogenium), вместо предыдущих названий («флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух) предложил в 1787 году Антуан Лавуазье. Как показано выше, в то время уже было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ, название сохранилось во французском и русском языках.
N2 – ковалентная неполярная связь, тройная (σ, 2π), молекулярная кристаллическая решётка
| Тройная
Связь
NºN
| Энергия
связи
945 кДж/моль
| Вывод:
1. Малая реакционная способность при обычной температуре
2. Газ, без цвета, запаха, легче воздуха
Mr(Bоздуха)/Mr(N2) = 29/28 |
