Общая характеристика элементов 5а группы. Азот VA-группу периодической системы Д. И. Менделеева составляют шесть химических элементов: азот N, фосфор Р, мышьяк Аs, сурьма Sb, висмут Ві и московий Мс. На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов располагается пять электронов, т. е. до завершения электронной оболочки атомов до устойчивого октета не хватает трёх электронов. Азот и фосфор - неметаллы, а висмут это уже металл. Наиболее электроотрицательный элемент группы - азот; его значение электроотрицательности уступает только значению электроотрица- тельности фтора и кислорода. Высшая степень окисления атомов элементов VА-группы равна +5. Кроме того, все эти элементы, кроме висмута, проявляют минимальную степень окисления -3. Соответственно формула высших оксидов азота и его электронных аналогов Э2О5, формула летучих водородных соединений ЭНз, где Э - элемент. При переходе от N к Bi радиус атома закономерно возрастает. С увеличением размеров атомов уменьшается энергия ионизации. Это значит, что связь электронов наружного энергетического уровня с ядром у атомов ослабевает, что приводит к ослаблению неметаллических и усилению металлических свойств в ряду от азота к Bi. Азот в природе. Название «азот» (от греч. azotos безжизненный) предложил французский химик Антуан Лоран Лавуазье. Такое название, по мнению Лавуазье, должно было подчеркнуть свойства газообразного азота, который не пригоден для дыхания и не поддерживает горение. Однако вскоре выяснилось, что безжизненный азот - один из главных элементов жизни. В живых организмах атомы азота входят в состав молекул важнейших органических веществ - белков и нуклеиновых кислот. Помимо газообразного простого вещества N2, присутствующего в атмосфере, элемент азот представлен в литосфере Земли несколькими минералами. Наиболее важные из них - это селитры: чилийская NaNO3 и индийская KNO3. Простое вещество азот N2 - бесцветный газ, без запаха, малорастворим в воде. Содержание азота в атмосферном воздухе (78 % по объёму) значительно превышает содержание кислорода. Определите степени окисления азота N2O; NO2; N2; NH3; КNO2; HNO3; NO При нормальных условиях азот малоактивен и по своей реакционной способности уступает не только галогенам и кислороду, но и сере. При умеренных температурах он не взаимодействует с кислородом, концентрированными кислотами и щелочами, металлами. Раньше газообразным азотом заполняли внутренний объём радио- и электроламп, химических реакторов для создания инертной атмосферы. В чём же причины такой химической пассивности? Химическая связь в молекуле азота ковалентная неполярная. При образовании химической связи два атома азота образуют три общие электронные пары: Таким образом, связь в молекуле азота тройная, т. е. образована тремя общими электронными парами, что и обусловливает её высокую прочность. Химические свойства азота Окислительные свойства азот проявляет при нагревании, в первую очередь по отношению к металлам. Принимая три недостающих электрона, атом азота приобретает степень окисления -3. Бинарные соединения азота с металлами называют нитридами. Так, нагревание натрия в атмосфере азота приводит к образованию нитрида натрия, алюминий в подобных условиях образует нитрид алюминия: 6Na + N2(0) = 2Na3N(-3); 2Al + N2(0)=2AlN(-3) Окислительные свойства азот проявляет и в реакции с водородом. В результате реакции образуется аммиак - один из важнейших продуктов химического производства: N2(0) + 3H2(0)= 2N(-3)H3(+1) 0 Восстановительные свойства азот проявляет по отношению к кислороду, реакция с которым протекает при температуре электрической дуги: N2(0) + O2(0) → 2N(+2)O(-2) В круговороте азота в природе решающую роль играют живые организмы. Особые бактерии, живущие на корнях бобовых растений, клевера, гороха и др., связывают атмосферный азот, превращая его в минеральные соли. Эти соли усваиваются растениями. Применение. Азот в основном используется для синтеза аммиака, который служит исходным веществом в производстве удобрений, азотной кислоты, красителей, лекарственных препаратов, взрывчатых веществ. Газообразный азот применяют для создания инертной атмосферы при получении синтетических волокон, чистых металлов и сплавов. В жидком азоте, имеющем температуру -196 °С, хранят клетки, органы, ткани, другие биологические объекты. В косметологии жидкий азот применяют для лечения кожных заболеваний. В пищевой промышленности жидким азотом замораживают продукты и полуфабрикаты. Природные соединения азота селитры используют в качестве компонентов порохов и взрывчатых веществ, а также для производства азотных удобрений Структура Раунд тэйбл 1. Азот - элемент …… группы, …………… подгруппы. 2. Заряд ядра атома азота равен ………. . 3. В ядре атома азота ………… протонов. 4. В ядре атома азота ……… нейтронов. 5. В атоме азота ………. . электронов. 6. Атом азота имеет ………… энергетических уровня. 7. На внешнем уровне в атоме …………… электронов. 8. Максимальная степень окисления атома азота в соединениях равна ………………. 9. Минимальная степень окисления атома в соединениях равна ……………. . Предполагаемые ответы учащихся 1. Азот - элемент V группы, главной подгруппы. 2. Заряд ядра атома азота равен +7 3. В ядре атома азота 7 протонов. 4. В ядре атома азота 7 нейтронов. 5. В атоме азота 7 электронов. 6. Атом азота имеет 2 энергетических уровня. 7. На внешнем уровне в атоме 5 электронов. 8. Максимальная степень окисления атома азота в соединениях равна +5 9. Минимальная степень окисления атома в соединениях равна - 3.
