Azot i fosfor

AZOT I FOSFOR

START

Co tu będzie?

Zastosowanie związków N i P

Występowanie w przyrodzie

Właściwości chemiczne

Doświadzcenia

Najważniejsze związki chemiczne

Budowa atomów

Odmiany alotropowe fosforu

Właściwości fizyczne

Co wiemy o azocie i fosforze?

• Są to pierwiastki należące do 15. grupy układu okresowego, azot- 2. okres, fosfor-3.
• Są składnikami kwasów nukleinowych
• Mają pięć elektronów walencyjnych:

Azot

Azot (N) występuje w powietrzu atmosferycznym w stanie wolnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza, ponadto tworzy liczne związki organiczne i nieorganiczne – tlenki, kwasy lub sole.

START

Fosfor

Fosfor (P) to pierwiastek zaliczany do niemetali. Występowanie fosforu w przyrodzie jest powszechne. Fosfor nie występuje co prawda w przyrodzie w stanie wolnym, ale nie brakuje go w postaci takich związków jak sole kwasu fosforowego. Fosfor wykorzystywany jest do produkcji środków piorących oraz detergentów, a także nawozów sztucznych.

START

Właściwości azotu

- bezbrawny- bezwony - niepalny gaz - tworzy dwuatomowe cząsteczki N₂ - bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie - w temeratrze ok. 20 stopni ma małą aktywność chemiczną - jego aktywność rośnie po ogrzaniu W podwyższonej tempertaurze i ciśnieniu z udziałem katalizatora reaguje z wodorem i tworzy amoniak - NH₃

Amoniak

Woda amoniakalna+ stęż. kwas solny Gdy do wylotu butelki z wodą amniakalną zbliżymy wylot butelki z kawsem solnym to otrzymamy biały, gęsty dym

• Bezbarwny
• Toksyczny gaz o charakterystycznej woni
• Dobrze rozpuszczalny w wodzie
• Tworzy wodę amoniakalną

Sole amonu są nietrwałe, w wyniku ogrzewania ulegają one rozkładowi. Rozkład chlorku amonu i wegląnu amonu:

Możemy to opisać równaniem

+ info

Reakcje azotu

Dwie cząteczki tlenku azotu (IV) czyli NO₂ łączą się wzajemnie tworząc bezbarwny gazowy tlenek o wzorze N₂O₄ - jest to dimer nazywny tetratlenkiem diazotu. Obydwa te tlenki (NO₂ i N₂O₄) mają charakter kwasowy, w wyniku ich reakcji z wodą powstaje mieszanina kwasów azotowego (III) i (V):

W wysokiej temperaturze azot reaguje też z tlenem tworząc tlenek azotu (II): Tlenek azotu (II) nadal reagując z tlenem przechodzi w gazowy produkt o brunatnej barwie - tlenek azotu (IV):

Tlenki azotu: - kwasowe: N₂O₃ i N₂O₅ - obojętne: NO i N₂O

Kwas azotowy (V)

• bezbarwna ciecz
• gęstszy od wody
• żrący, niszczący tkaniny i papier
• powoduje ścinanie się białka
• silne właścwości utleniające
• roztwarza większość metali; bez złota
• reaguje z tlenkami metali i wodorotlenkami

Produktami tych reakcji są sole- azotany (V):

Saletry

• Azotany (V) to cenne nawozy mineralne, zwane właśnie saletrami. Używane również jako środki konserwujące czy składniki do produkcji materiałów wybuchowych

Podział saletr:

Jakie zastosowanie mają związki azotu?

Azotan (V) srebra (I)- używany w stomatologii jako środek hamujący rozwój próchnicy w zębach mlecznych- działa bakteriobójczo i mineralizuje tkanki objęte próchnicą.

Kwas azotowy (V)- ważny surowiec chemiczny. Potrzebny do produkcji nawozów i włókien sztucznych, materiałów wybuchowych, barwników, lekarstw. Stosowany również jako utleniacz np.; w rakietowych materiałach napędowych

+ info

FOSFOR

Odmiany alotropowe fosforu

Fosfor biały

Fosfor czarny

Fosfor czerwony

Miękkie, białe ciało stałe, łatwo reaguje z tlenem atmosferycznym, przechowywany w wodzie, silnie toksyczny

Najbardziej trwała, mało znany jako odmiana fosforu. Jest to szare ciało stałe o metalicznym połysku, dobrze przewodzący prąd elektryczny.

Ciemnoczerwony proszek, mniej aktywny chemicznie niż fosfor biały.

Kwas fosforowy (V) jest silnie higroskopijnym ciałem stałym.

Jakie związki chemiczne tworzy fosfor?

• Spalanie fosforu w powietrzu= tlenek fosforu (V);

• Jest to białe ciało stałe, które stosuje się jako środek suszący- ze względu na jego właściwości higroskopijne (zdolność do wiązania pary wodnej z otoczenia)
• Produktem reakcji tlenku fosforu (V) z wodą jest kwas ortofosforowy(V) (lub kwas fosforowy(V)):

Zastosowania kwasu fosforowego(V):

- używany głównie do prodkucji nawozów sztucznych- produkuje się z niego środki piorące; preparaty farmaceutyczne; środki usuwające kamień i rdzę - niewielkie ilości tego kwasu zaweriają niektóre napoje np. cola

Doświadczenia

+ info

Wykrywanie białka (dośw. str 183)

• Na szalkach Petriego umieszczamy pióro i próbki produktów spożywczych np twarogu. Ostrożnie nanosimy kilka kropel stęż. kwasu azotowego(V)

Opis

Obserwacje

• Zwilżone stęż kwasem azotowym(V) próbki oraz pióro zabarwiły się na kolor żółty

• Ten kwas pozwala wykrywać białka, ponieważ pod jego działąniem barwią się one na żółto.

Wniosek

Reakcja ksantoproteinowa- reakcja stęż. kwasu azotowego(V) z preparatem zawierającym białko, podczas której pojawia się żółta barwa.

Reakcja magnezu z kwasem fosforowym(V) (dośw. str 185)

• Do probówki wlewamy 2-3cm³ roztworu kwasu fosforwego (V) i wrzućcie kawałek wstążki magnezowej

Opis

• Wstążka znikła i wydzielił się bezbarwny gaz. W mieszaninie pojawił się biały osad. Podczas reakcji słychać charakterystyczny dżwięk.

Obserwacje

• Kwas fosforowy(V) reaguje z magnezem z wydzileniem wodoru:3 Mg + 2H₃PO₄ ➝Mg₃(PO₄)₂↓ + 3H₂↑

Wnioski

Podsumowanie

- Azot- bezbarwny gaz, który tworzy dwuatomowe cząsteczki N₂ .- Niektóre tlenki azotu: N₂O₃; NO₂; N₂O₄; N₂O₅ są tlenkami kwasowymi i w reakcji z wodą tworzą kwasy. - Kwas azotowy(V) jest ważnym surowcem chemicznym - Azotany(V), zwane saletrami, są stosowane m.in. jako azotowe nawozy mineralne.

- Fosfor jest substancją o stałym stanie skupienia. Występuje w kilku odmianach alotropowych (biały,czerwony i czarny)- Tlenek fosforu(V)- P₄O₁₀ - jest tlenkiem kwasowym i w reakcji z wodą tworzy kwas fosforowy(V)- H₃PO₄ - Kwas fosforowy(V) służy m.in. do produkcji nawozów sztucznych

+ info

Eureka!

Thanks!

Martyna Raksaklasa 2c4