Соединения азота

Азот образует с водородом несколько прочных соединений, из которых важнейшим является аммиак.
Электронная формула молекулы аммиака такова:
Получение аммиака.
В лаборатории:
2NH4Cl + Ca (OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
В промышленности:
N2 + 3H2 2NH3 + 92кДж

Химические свойства
1. Аммиак – сильный восстановитель.
3Cu+2O + 2N—3H3 = 3Cu0 + N20 + 3H2O
2N-3 – 6e = N 2
Cu2+ + 2e = Cu 3
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
В присутствии катализатора, оксида хрома (III ), реакция протекает с образованием оксида азота (II) и воды:
Cr2O3
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
Восстановление металлов из их оксидов:

Аммиак взаимодействует с перманганатом калия:
NH3 + KMnO4 = N2 + H2O + MnO2 +KOH
Взаимодействие с галогенами:
2NH3 + 3Br2 = 6HBr + N2
2NH3 + 3Cl2 = 6HCl + N2
Добавление аммиака изменяет цвет раствора:

2. образование солей аммония.
Реакции с образованием донорно – акцепторной связи.
NH3 + H2O NH3 . H2O NH4+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH—
Н
NH3 + H+Cl- [ H N H ]+ Cl-
H

соли аммония
Соли аммония получаются при взаимодействии аммиака или
его водных растворов
с кислотами.
NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH3H2O + HNO3 = NH4NO3 + H2O
Соли аммония взаимодействуют с растворами щелочей, кислот и других солей:
(NH4)Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH3
КОНЦ.
2NH4Cl + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2HCl
(NH4)2SO4 + BaCl2 = 2NH4Cl + BaSO4

Все аммонийные соли при нагревании разлагаются.
(NH4)2CO3 = 2NH3 + H2O CO2
NH4NO2 = 2H2O + N2
NH4Cl NH3 + HCl
(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + 4H2O + N2
соли летучих
кислот
соли
кислот
окислителей

Качественная реакция на ион аммония.
NH4+ + OH- H2O + NH3
Очень важным свойством солей аммония является их взаимодействие с растворами щелочей

Оксиды азота.
Азот образует шесть кислородных соединений.
степени окисления +1 N2O
+2 NO
+3 N2O3
+4 NO2, N2O4
+5 N2O5

N2O Получение:
NH4NO = N2O +2H2O
Химические свойства:
1. разложение при нагревании
2N2+1O = 2N20+O2
2. с водородом
N2+1O +H2 = N20 +H2O
несолеобразующий
+1

NO
+2
Получение:
1. В природе:
N2 + O2 = 2NO
2. В промышленности:
4NH3 + 5O2 = 4NO +6H2O
Химические свойства:
1. легко окисляется:
2N+2O + O2 = 2N+4O2
2. окислитель:
2N+2O + 2SO2 = 2SO3 +N20
несолеобразующий

N2O3
+3
Химические свойства:
NO2 + NO N2O3
Получение:
ВСЕ свойства кислотных оксидов.
кислотный оксид

NO2
+4
Получение:
1. 2NO + O2 = 2NO2
2. Cu + 4HNO3(к) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Химические свойства:
1. с водой
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
2. с щелочами
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
3. димеризация
2NO2 N2O4
токсичен

N2O5
+5
Получение:
1. 2NO2 + O3 = N2O5 + O2
2. 2HNO3 + P2O5 = 2HPO3 + N2O5
Химические свойства:
1. легко разлагается
2N2O5 = 4NO2 + O2
2. сильный окислитель
кислотный оксид

Азотная кислота.
Получение азотной кислоты:
KNO3 + H2SO4 = HNO3 + KHSO4
В лаборатории,
при слабом нагревании:
В промышленности
процесс получения азотной кислоты можно разбить на три этапа:
1.Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO:
4NH3 + 5O2 = 4NO +6H2O
2.Окисление кислородом воздуха NO до NO2:
2NO + O2 =2NO2­
3.Поглощение NO2 водой в присутствии избытка кислорода:
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

HNO3
разбавленная
концентрированная
щелочные и
щелочно-земельные
Fe, Su
тяжелые
металлы
NH4NO
NH3
NO
щелочные и
щелочно-земельные
тяжелые
металлы
N2O
NO2
Fe
Cr
Au
Al
Pt
пассивирует
не взаимодей-
ствует

Разбавленная азотная кислота.
Концентрированная азотная кислота.
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 H2O
3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O
4Zn + 10HNO3 (очень разб.) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Азотная кислота взаимодействует со многими неметаллами, окисляя их до соответствующих кислот:
3P + 5HNO3 + H2O = 3H3PO4 + 5NO
C + 4HNO3 = CO2 + H2O + 4NO2

Нитраты – соли азотной кислоты, получают при действии кислоты на металлы, их оксиды и гидроксиды.
Селитры – соли азотной кислоты и щелочных металлов.
NaNO3 – натриевая селитра
KNO3 – калийная селитра
NH4NO3 – аммиачная селитра
Ca(NO3)2 – кальциевая селитра
Свойства: ВСЕ растворимы в воде.

При нагревании нитраты разлагаются
с выделением кислорода (O2)
t
MeNO3 MeNO2 + O2
t
MeNO3 MeO + NO2 + O2
t
MeNO3 Me + NO2 + O2
до Mg
от Mg до Pb
после Cu

Селитры используются как удобрения.
KNO3 применяется для приготовления черного пороха.