Подгруппа азота

5-я группа главная подгруппа —

 

подгруппа азота

 

Общая конфигурация внешнего электронного слоя:

 

nS2 np3

 

5-я группа главная подгруппа

 

Что это означает?

 

  1. Валентность азота и валентность фосфора равна 5 и 3, т.е. каждый атом может образовывать 5 связей или 3 связи.
  2. Степень окисления азота = +5, +3, -3 — основные (+2, +1 — дополнительные),
    степень окисления фосфора: +5, +3, -3 
  3. Сверху вниз в подгруппе радиус атома увеличивается, следовательно, эти электроны все слабее притягивается к ядру атома, следовательно, сверху вниз металлические свойства элементов подгруппы азота увеличиваются.
  4. Как следствие этого сверху вниз в подгруппе усиливаются восстановительные свойства, окислительные уменьшаются.

 

N и P

 

 В формате подготовки к ЕГЭ мы рассмотрим свойства двух элементов подгруппы азота  — N и P.

 

Физические свойства

 

  • физические свойства азота — газ без цвета и запаха — N2. Нерастворим в воде.
  • физические свойства фосфора — имеет довольно много аллотропных модификаций. Нерастворим в воде. Как неметалл, не проводит электрический ток, нетеплопроводен.

 

Химические свойства азота

 

(химические свойства фосфора)

 

Восстановительные свойства
Окислительные свойства
N и P будут проявлять восстановительные свойства по отношению к тем элементам, которые стоят правее них в периодической системе.

  1. Взаимодействие с другими неметаллами:
    • N2 + O2 = N2O\NO\N2O3\NO2\N2O5
    • P + O2 = P2O3\P2O5
    • 5P + Cl2 = PCl3\PCl5
N и P могут проявлять окислительные свойства с элементами левее и ниже их в периодической системе:

  1. Взаимодействие с металлами:
    • Li + N2 = Li3N — нитрид лития
    • P + Mg = Mg3P2 — фосфид магния
  2. Взаимодействие с водородом:
    • 3H2 + N2 = 2NH3  — аммиак
    • 3H2 + 2P = 2PH3 — фосфин

 

Кислородсодержащие соединения азота и фософора

 

Оксиды фосфора

P2O3 — оксид фосфора (III)
 кислотный оксид

P2O5 — оксид фосфора (IV)
— кислотный оксид

 

P2O3 + 3H2O = 2H3PO3 — фосфористая кислота 

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 —фосфорная кислота (средней силы)

2P + 3H2 = 2PH3 — — фосфин — очень характерный запах

Оксиды азота

оксид азота(I) N2O — закись азота, веселящий газ; несолеобразующий оксид

оксид азота(II) NO (монооксид азота); несолеобразующий оксид

оксид азота(III) N2O3, азотистая кислота, производные аниона NO2кислотный оксид

оксид азота(IV) NO2 (диоксид азота, бурый газ);несолеобразующий оксид

оксид азота(V) N2O5, азотная кислота, её соли — нитраты и другие производные, кислотный оксид.

N2O3 + H2O = 2HNO2 — азотистая кислота (слабая кислота)
N2O5 + H2O = 2HNO3 — азотная кислота (сильная кислота)
N2 + 3H2 = 2NH3 — аммиак — очень характерный запах


 
 

Тест "Подгруппа азота"

1. В подгруппе азота сверху вниз:
2. Максимальная и минимальная степени окисления азота и фосфора:
3. Укажите все несолеобразующие оксиды азота:
4. При разложении Hg(NO3)2 образуется:
5. (NH4)2NO2 ->
6. Укажите типы химической связи в молекуле гидроксида аммония:
7. При взаимодействии 1 моль Mg с концентрированной азотной кислотой выделяется:
8. Гидролиз соли (NH4)2CO3:
9. Реакция алюминия с концентрированной азотной кислотой при нагревании:
10. При нагревании фосфата кальция с оксидом кремния и коксом идет реакция:

 

Обсуждение: "Подгруппа азота"

  • Viktoria:

    Здравствуйте, Лолита. Вопрос по степени окисления азота. Вы пишите о дополнительных степенях окисления +1 и +2. Какая степень окисления азота в соединении NO2?

    • Лолита Окольнова:

      Добрый день!
      В NO2 у азота +4

  • Ольга:

    Здравствуйте Лолита Витальевна! Объясните пожалуйста, почему азот может проявлять степени окисления +4 и +5? Ведь у него нет дополнительного подуровня для распаривания двух s-электронов. Разве спаренные электроны могут образовывать связи? А вот фосфор (согласно Википедии) не может проявлять степени окисления -2 и +2. Почему? Ведь у него три неспаренных электрона, разве он не может присоединить еще два или отдать два?

    • Лолита Окольнова:

      +5 — думаю, понятно почему — азот отдал все электроны — и с s-подуровня, и с p-подуровня.
      Другие степени окисления азота (+1, +4, +2) — это условность. На самом деле молекулы устроены немного не так. как пишем в формулах — там образуется донорно-акцепторная связь, записи молекул NO2, NO и N2O — упрощенные

      • Ольга:

        То есть получается, например, в молекуле NO2 одна связь образована по донорно-акцепторному механизму за счёт двух s-электронов, вторая — обычным способом, и ещё остается один неспаренный электрон?

        • Лолита Окольнова:

          no2

          • Ольга:

            Понятно, спасибо!

          • Лолита Окольнова:

            Ольга, вам осталось 2 тематических комментария до получения подарка от сайта! 🙂

(Правила комментирования)