Дым без огня
Щелочные металлы взаимодействуют с аммиаком, образуя амиды:
Щелочноземельные металлы образуют нитриды
Другие водородные соединения азота
Бесцветная жидкость, напоминающая запах аммиакаПолучение:
Подобно аммиаку проявляет основные свойства.
Как основание гидразин образует два ряда солей гидразония, например,
N2H6C12 (дихлорид) и N2H5C1 (хлорид), последний может быть получен также
и нагреванием дихлорида:
Это нестабильное вещество, легко разлагающееся при нагревании:
Является более слабым основанием, чем аммиак и гидразин и является
восстановителем, окисляясь до оксида азота (I)3. С аммиаком происходит взрыв:
4. При контакте с сильными окислителями проявляет себя как восстановитель:
Химические свойства NO
NO – типичный восстановитель, обесцвечивает раствор перманганата калия:Легко окисляется кислородом воздуха. Реакция происходит очень быстро, так как оксид азота (II)
обладает неспаренным электроном и по сути является радикалом:
Реакция приводит к образованию оксида азота (IV), который имеет характерный рыжевато-бурый
цвет.
Менее характерны окислительные свойства (только с сильными восстановителями):
На родиевом катализаторе окисляет угарный газ до углекислого. Такие катализаторы ставят в
выхлопные трубы автомобилей во избежание загрязнения угарным газом.
Биологическая роль:
NO способен проникать через мембраны клеток,. Эта молекула играет важную роль в регуляции кровяного
давления, мышечной релаксации и участвует в неспецифическом иммунном ответе. Действие ряда препаратов,
например, нитроглицерина, основано на образовании именно этой молекулы.
В то же время NO токсичен, так как способен связываться с гемоглобином подобно угарному газу и препятствовать
переносу кислорода и углекислого газа.
Химические свойства оксида азота (IV)
Существует в виде равновесной смеси:Оксид азота (IV) – это оксид двух кислот: азотистой и азотной. В воде диспропорционирует:
Так как последняя кислота устойчива только на холоде, то при комнатной и более высоких
температурах реакция происходит по-другому:
Однако если через воду пропускать смесь оксида азота (IV) и воздуха, то образуется только азотная
кислота:
Аналогично реакции происходят со щелочами: при пропускании оксида азота образуется смесь
солей, а если пропускать оксид вместе с воздухом, то только одна соль.
Оксид азота (IV) – сильный окислитель, в нем горят сера, углерод и металлы.
В газовой фазе окисляет даже хлорид-ион:
Существуют и другие оксиды азота (III и V), но они не устойчивы.Азотная кислота является очень сильным окислителем,
при определенных условиях реагирует с большинством
неорганических и органических соединений
Взаимодействие с металлами
Химические свойства солей азотной кислоты: I.Разложение солей-нитратов
1. Металлы IА группы (кроме нитрата лития)2. Нитрат лития и нитраты остальных металлов (кроме нитратов ртути и
серебра)
3. Нитраты ртути и серебра разлагаются до чистого металла, так как их
оксид не устойчив
4. Разложение металлов в низших степенях окисления протекает с
окислением этого металла
4Fe(NO3)2 2Fe2O3 + 8NO2 + O2
II.Окислительные свойства солей-нитратов
5. Нитраты входят в состав пороха:
6. В растворе реагируют с металлами:
Химические свойства фосфора
Качественные задачи (Доронькин, Бережная)
Продолжение
Расчетные задачи Задачи на азот
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
Медную пластинку массой 1,28 г опустили в 63% раствор азотной кислоты массой 10 г. Найдите массу
10% раствора гидроксида натрия, который бы полностью нейтрализовал полученный раствор. (Ответ:
24г).
Смесь нитрата меди (II) и нитрата натрия массой 46,1г прокалили, в результате чего выделилась смесь
газов, которую пропустили через раствор гидроксида бария. В результате получили соль массой 52,2 г.
Определите массовые доли солей в исходной смеси (81,56% и 18,44% соответственно).
Смесь углерода и кремния массой 8г добавили к 63% раствору азотной кислоты. Выделившийся бурый
газ пропустили через раствор гидроксида кали, получив при этом раствор массой 484,8г с массовой
долей соли 8,33%. Определите массовые доли простых веществ в исходной смеси (30% и 70%
соответственно).
Кусочек магния массой 4,8 г растворили в 630 г 6% раствора азотной кислоты, при этом газообразных
продуктов не выделялось. Найти массу 40% раствора гидроксида натрия, способного полностью
прореагировать с полученным раствором. (55г).
Смесь порошков алюминия и меди добавили к 61% раствора азотной кислоты при комнатной
температуре, и наблюдали выделение цветного газа объемом 26,88л. Затем к полученной смеси
добавили избыток раствора гидроксида натрия, в результате чего выделились газ и осадок в молярном
соотношении 1:2. Определите массовые доли металлов в исходной смеси. (Ответ: 12,3% и 87,7%
соответственно.)
Кристаллическую соду массой 14,3г добавили к 42 г раствора азотной кислоты. К полученному
раствору добавили медную проволоку, при этом выделился бесцветный газ объемом 560 мл и в
растворе не осталось ионов водорода. Определите массовую долю кислоты в исходном растворе.
(Ответ: 30%).
Двухводный кристаллогидрат нитрата цинка растворили в 100г воды, в результате чего получили 3,62%
раствор соли. Затем туда добавили 100г 40% раствора гидроксида натрия и получили раствора с
массовой долей щелочи 18%. Определите массу кристаллогидрата. (4,5 г)
Задачи на фосфор
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
Белый фосфор массой 9,3г сожгли, и полученное белое вещество растворили в воде и нагрели.
Найдите объем 10% раствора гидроксида натрия (плотность 1,2 г/мл), необходимого для получения
двух кислых солей в равных молярных соотношениях. (Ответ: 150 мл).
Найти массу белого фосфора, при растворении которого в 100г 40% горячего рас вора гидроксида
натрия, чтобы массовая доля щелочи в растворе стала равна 25,69%. (Ответ: 12,4г)
Смешали 340 г 5% раствора нитрата серебра и 164г 10% раствора. Найти минимальный объем 15%
раствора (плотность 1,14г/мл), который необходим для растворения полученного осадка. (Ответ:
19,1мл).
К ортофосфату кальция массой 31г добавили 392г 10% раствора серной кислоты. Найдите объем
20% раствора гидроксида калия (плотность 1,12 г/мл), который необходим для полной
нейтрализации полученного раствора. (Ответ: 200мл).
Фосфор сожгли в избытке кислорода, и полученный продукт добавили в 110г 2% раствора
гидроксида натрия, получив при этом кислую и среднюю соли в соотношении 1:3. (Ответ: 0,62г)
Йодид фосфора массой 66,6 г растворили в избытке воды. Определите массу 20% раствора нитрата
серебра, способного полностью прореагировать с полученным раствором и суммарную массу
осадка, который при этом образуется. (Ответ: 680г раствора и 159,4г осадка).
Фосфин массой 3,4г сожгли, продукт его сгорания осушили и добавили к 160г 10% раствора
гидроксида натрия. Определите массу 16% раствора нитрата серебра, который может полностью
прореагировать с полученным раствором. (Ответ: 425г).
Урок по химии в 10 классе: «Азот и фосфор – p-элементы VA-группы»
- подготовил
- учитель химии и биологии
- ГУО СШ №163 г.Минска
- Костюкевич Юрий Михайлович
- В химических соединениях атомы азота и фосфора могут проявлять степени окисления от -3 до +5.
- Азот обозначается символом N
- (лат. Nitrogenium, т.е. «рождающий селитру).
- Простое вещество азот (N2) - достаточно инертный при нормальных условиях газ без цвета, вкуса и запаха.
- Азот, в форме двухатомных молекул N2 составляет большую часть атмосферы, где его содержание составляет 78,084% по объёму (то есть около 3,87·1015 т).
- Вне пределов Земли азот обнаружен в газовых туманностях, солнечной атмосфере, на Уране, Нептуне, межзвёздном пространстве и др. Азот - 4й по распространённости элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода).
- Фосфор в природе встречается в основном в виде фосфатов. Так, фосфат кальция Са3(PO4)2 является основным компонентом минерала апатита.
- Фосфор содержится во всех частях зелёных растений, ещё больше его в плодах и семенах.
- Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК), является элементом жизни.
- Апатит
- Фосфор
- На свету и при нагревании до 300˚С без доступа воздуха белый фосфор превращается в красный фосфор.
- Из металлов при обычных условиях азот реагирует только с литием, образуя нитрид лития:
- Восстановительные свойства азота и фосфора проявляются при их взаимодействии с кислородом. Так, азот реагирует с кислородом при температуре около 3000˚С, образуя оксид азота (II):
- Окисление белого фосфора сопровождается свечением. Белый и красный фосфор загораются при поджигании и горят ослепительно ярким пламенем с образованием белого дыма оксида фосфора(IV):
- - во время осады Сараево фосфорные снаряды применялись артиллерией боснийских сербов. В 1992 году такими снарядами было сожжено здание Института востоковедения, в результате чего погибло множество исторических документов.
- - в 2003-2004 годах применялись британскими спецслужбами в окрестностях Басры в Ираке.
- - в 2004 году применялись США против партизанского подполья в Ираке в сражении за Фаллуджу.
- летом 2006 года, в ходе Второй Ливанской войны артиллерийские снаряды с белым фосфором применяла израильская армия.
- в 2009 году в ходе операции «Литой свинец» в секторе Газа израильская армия применяла боеприпасы, содержащие белый фосфор, допускаемые международным законодательством.
- - с 2009 палестинские террористы заряжали свои ракеты белым фосфором.
- Применение простых веществ
- Производство
- аммиака
- Большинство современных ламп наполняются химически инертными газами. Смеси азота N2 с аргоном Ar являются наиболее распространёнными в силу малой себестоимости.
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Азот
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Фосфор
- http://distant-lessons.ru/ximiya/podgruppa-azota
- http://www.vredno.com.ua/2011/10/05/
- http://21region.org/sections/book/41869-istoriya-spichek.html
- http://x-ufo.ru/2008/08/19/fotografii_pjejjnobektov_s_kladbishha.html
- http://www.varson.ru/images/Himia_jpeg_big/7-04.jpg
- http://lols.ru/2010/11/09/
«Соединения фосфора» - Оксид фосфора. Взаимодействие фосфорной кислоты с солями. Фосфорная кислота (H3РO4). Химические свойства оксида фосфора (V). Взаимодействие фосфорной кислоты со щелочами. Химические свойства. Состав. Взаимодействие фосфорной кислоты с металлами. Соединения фосфора. Физические свойства оксида фосфора (V).
«Урок Фосфор» - Мотивационно-ориентационный этап. История открытия фосфора. Первичное закрепление полученных знаний. Фосфор как элемент. Видеоролик «Сгорание фосфора в хлоре». 1682г- Р.Бойль в химической лаборатории при работе с фосфором. Черный. Попытайте определить, где правда, а где вымысел автора? Аллотропия фосфора.
«Урок Соединения фосфора» - 1.Ориентировачно-мотивационный. 2.Операционно-исполнительский. 3.Рефлексивно-оценочный. Реактивы – красный фосфор. Этап 2.Операционно исполнительский. Оборудование и дидактический материал. Положение фосфора в Периодической системе Д.И.Менделеева. Учитель мотивирует учащихся, зачитывая отрывок из романа А. Конан-Дойля.
«Фосфор и его соединения» - Выводы. Фосфор и его соединения. Аммофос. Преципитат. Фосфорные удобрения. При недостатке фосфора развиваются болезни растений. Соединения фосфора в растительной клетке. Цель: исследовать влияние фосфора на рост и развитие растений. Простой суперфосфат. Снабжение растения фосфором особенно необходимо в молодом возрасте.
«Характеристика элемента фосфор» - Свечение белого фосфора. Сравнение строения атома азота и фосфора. Белый фосфор. Получение фосфора. Окислитель. Открыт немецким алхимиком X. Брэндом. Горение красного фосфора. Фосфор сгорает бледно-зеленым пламенем. Аллотропные модификации фосфора. Неметалл. Применение фосфора. Фосфиды энергично разлагаются водой.
«Элемент фосфор» - Взаимодействие с металлами. Черный фосфор. Для связывания соединений кальция добавляют кварцевый песок. Фосфор. При нагревании белого фосфора в растворе щелочи он диспропорционирует. Взаимодействие со щелочами. Белый фосфор. Фосфор занимает 12-е место по распространенности элементов в природе. Взаимодействие с простыми веществами - неметаллами.
Всего в теме 12 презентаций
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Слайд 25
Слайд 26
Слайд 27
Слайд 28
Слайд 29
Презентацию на тему "Фосфор" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Химия. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 29 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Материал для повторения и подготовки к ГИА Учитель химии МОУ «Гимназия №1» г. Саратов Шишкина И.Ю.
Слайд 2
Введение……………………………………………………………………………. История развития фосфора………………………………………………………... Природные соединения и получение фосфора…………………………………... Химические свойства……………………………………………………………… Аллотропные изменения…………………………………………………………... а) белый…………………………………………………………………………….. б) красный…………………………………………………………… в) черный……………………………………………………………………………. Оксиды фосфора…………………………………………………………………… Ортофосфорная кислота…………………………………………………………... Ортофосфаты………………………………………………………………………. Фосфор в организме человека…………………………………………………….. Спички………………………………………………………………………………. Фосфорные удобрения…………………………………………………………….. Заключение…………………………………………………………………………. 1. Значение фосфора……………………………………………………………….. 2. Применение фосфора…………………………………………………………… Список используемой литературы………………………………………………..
Слайд 3
Введение:
Пятая группа Периодической системы включает два типических элемента азот и фосфор – и подгруппы мышьяка и ванадия. Между первым и вторым типическими элементами наблюдается значительное различие в свойствах. В состоянии простых веществ азот – газ, а фосфор – твердое вещество. Эти два вещества получили большую область применения, хотя когда азот впервые был выделен из воздуха его посчитали вредным газом, а на продаже фосфора удавалось заработать большое количество денег (в фосфоре ценили его способность светиться в темноте).
Слайд 4
История открытия фосфора
По иронии судьбы фосфор открывался несколько раз. Причем всякий раз получали его из … мочи. Есть упоминания о том, что арабский алхимик Альхильд Бехиль (XII век) открыл фосфор при перегонке мочи в смеси с глиной, известью и углем. Однако датой открытия фосфора считается 1669 год. Гамбургский алхимик-любитель Хеннинг Бранд, разорившийся купец, мечтавший с помощью алхимии поправить свои дела, подвергал обработке самые разнообразные продукты. Предполагая, что физиологические продукты могут содержать «первичную материю», считавшейся основой философского камня, Бранд заинтересовался человеческой мочей. Он собрал около тонны мочи из солдатских казарм и выпаривал ее до образования сиропообразной жидкости. Эту жидкость он вновь дистиллировал и получил тяжелое красное «уринное масло», которое перегонялось с образованием твердого остатка. Нагревая последний, без доступа воздуха, он заметил образование белого дыма, оседавшего на стенках сосуда и ярко светившего в темноте. Бранд назвал полученное им вещество фосфором, что в переводе с греческого означает «светоносец». Несколько лет «рецепт приготовления» фосфора хранился в строжайшем секрете и был известен лишь нескольким алхимикам. В третий раз фосфор открыл Р.Бойль в 1680 году. В несколько модифицированном виде старинный метод получения фосфора использовали и в XVIII столетии: нагреванию подвергали смесь мочи с оксидом свинца (PbO), поваренной солью (NaCl), поташом (K2CO3) и углем (C). Лишь к 1777 году К.В.Шееле заработал способ получения фосфора из рога и костей животных.
Слайд 5
Природные соединения и получение фосфора
По распространенности в земной коре фосфор опережает азот, серу и хлор. В отличие от азота фосфор, из-за большой химической активности встречается в природе только в виде соединений. Наиболее важные минералы фосфора - апатит Са5(РО4)3X (Х - фтор, реже хлор и гидроксильная группа) и фосфорит, основой которого является Са3(РО4)2. Крупнейшее месторождение апатитов находится на Кольском полуострове, в районе Хибинских гор. Залежи фосфоритов находятся в районе гор Каратау, в Московской, Калужской, Брянской областях и в других местах. Фосфор входит в состав некоторых белковых веществ, содержащихся в генеративных органах растений, в нервных и костных тканях организмов животных и человека. Особенно богаты фосфором мозговые клетки. В наши дни фосфор производят в электрических печах, восстанавливая апатит углем в присутствии кремнезема: Ca3(PO4)2+3SiO2+5C 3CaSiO3+5CO+2P Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р2, которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р4.
Слайд 6
Химические свойства
Электронная конфигурация атома фосфора 1s22s22p63s23p3 Наружный электронный слой содержит 5 электронов. Наличием трех неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне объясняет то, что в нормальном, невозбужденном состоянии валентность фосфора равна 3. Но на третьем энергетическом уровне имеются вакантные ячейки d- орбиталей, поэтому при переходе в возбужденное состояние 3S-электроны будут разъединяться, переходить на d подуровень, что приводит к образованию 5-ти неспаренных элементов. Таким образом, валентность фосфора в возбужденном состоянии равна 5. В соединениях фосфор обычно проявляет степень окисления +5(P2O5, H3PO4), реже +3(P2O3, PF3), -3(AlP, PH3, Na3P, Mg3P2).
Слайд 7
Переход атома фосфора в возбужденное состояние
Слайд 9
Белый фосфор
Белая модификация фосфора, получающаяся при конденсации паров, имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой дислоцированы молекулы Р4. Из-за слабости межмолекулярных сил белый фосфор летуч, легкоплавок, режется ножом и растворяется в неполярных растворителях, например в сероуглероде. Белый фосфор весьма реакционноспособное вещество. Он энергично взаимодействует с кислородом, галогенами, серой и металлами. Окисление фосфора на воздухе сопровождается разогреванием и свечением. Поэтому белый фосфор хранят под водой, с которой он не реагирует. Белый фосфор очень токсичен. Около 80% от всего производства белого фосфора идет на синтез чистой ортофосфорной кислоты. Она в свою очередь используется для получения полифосфатов натрия (их применяют для снижения жесткости питьевой воды) и пищевых фосфатов. Оставшаяся часть белого фосфора расходуется для создания дымообразующих веществ и зажигательных смесей. Техника безопасности. В производстве фосфора и его соединений требуется соблюдение особых мер предосторожности, т.к. белый фосфор – сильный яд. Продолжительная работа в атмосфере белого фосфора может привести к заболеванию костных тканей, выпадению зубов, омертвению участков челюстей. Воспламеняясь, белый фосфор вызывает болезненные, долго не заживающие ожоги. Хранить белый фосфор следует под водой, в герметичных сосудах. Горящий фосфор тушат двуокисью углерода, раствором CuSO4 или песком. Обожженную кожу следует промыть раствором KMnO4 или CuSO4. Противоядием при отравлении фосфором является 2%-ый раствор CuSO4. При длительном хранении, а также при нагревании белый фосфор переходит в красную модификацию (впервые его получили лишь 1847 году). Название красный фосфор относится сразу к нескольким модификациям, различающихся по плотности и окраске: она колеблется от оранжевой до темно-красной и даже фиолетовой. Все разновидности красного фосфора нерастворимы в органических растворителях, и по сравнению с белым фосфором они менее реакционноспособны и имеют полимерное строение: это тетраэдры Р4, связанные друг с другом в бесконечные цепи.
Слайд 10
Красный и черный фосфор
Красный фосфор находит применение в металлургии, производстве полупроводниковых материалов и ламп накаливания, используется в спичечном производстве. Наиболее стабильной модификацией фосфора является черный фосфор. Его получают аллотропным превращением белого фосфора при t=2200C и повышенным давлением. По внешнему виду он напоминает графит. Кристаллическая структура черного фосфора слоистая, состоящая из гофрированных слоев (рис.2). Черный фосфор – это наименее активная модификация фосфора. При нагревании без доступа воздуха он, как и красный, переходит в пар, из которого конденсируется в белый фосфор.
Слайд 11
Опыт, иллюстрирующий переход красного фосфора в белый
1-молекулы белого фосфора; 2-кристаллическая. решетка черного фосфора
Слайд 12
Оксид фосфора (V) - Р2О5
Фосфор образует несколько оксидов. Важнейшим из них является оксид фосфора (V) P4O10. Часто его формулу пишут в упрощенном виде – P2O5. В структуре этого оксида сохраняется тетраэдрическое расположение атомов фосфора. Белые кристаллы, t пл.= 5700оС, t кип.= 6000оC, ρ= 2,7 г/см3. Имеет несколько модификаций. В парах состоит из молекул P4H10, очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей). Получение: 4P + 5O2 = 2P2O5 Химические свойства Все химические свойства кислотных оксидов: реагирует с водой, основными оксидами и щелочами 1) P2O5 + H2O = 2HPO3 (метафосфорная кислота) P2O5 + 2H2O = H4P2O7 (пирофосфорная кислота) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 (ортофосфорная кислота) 2) P2O5 + 3BaO =Ba3(PO4)2 Благодаря исключительной гигроскопичности оксид фосфора (V) используется в лабораторной и промышленной технике в качестве осушающего и дегидратирующего средства. По своему осушающему действию он превосходит все остальные вещества.
Слайд 13
Ортофосфорная кислота.
Известно несколько кислот, содержащих фосфор. Важнейшая из них - ортофосфорная кислота Н3РО4 Безводная ортофосфорная кислота представляет собой светлые прозрачные кристаллы, при комнатной температуре расплывающиеся на воздухе. Температура плавления 42,35оС. С водой фосфорная кислота образует растворы любых концентраций.
Слайд 14
Слайд 15
Физические свойства Н3РО4
Ортофосфорная кислота в чистом виде при обычных условиях представляет бесцветные кристаллы ромбической формы, плавящиеся при температуре 42.3оС. Однако с такой кислотой химики встречаются редко. Гораздо чаще они имеют дело с полугидратом Н3РО4 * 0.5 Н2О, который выпадает в виде бесцветных гексагональных призм при охлаждении концентрированных водных растворов ортофосфорной кислоты. Температура плавления полугидрата 29.3оС. Чистая Н3РО4 после плавления образует вязкую маслообразную жидкость с малой электрической проводимостью и сильно пониженной способностью к диффузии. Эти свойства, а также детальное изучение спектров показывают, молекулы Н3РО4 в данном случае практически не диссоциированы и объединены прочными водородными связями в единую макромолекулярную структуру. Как правило, молекулы связаны друг с другом одной, реже двумя и очень редко тремя водородными связями. Если же кислоту разбавлять водой, то ее молекулы охотнее образуют водородные связи с водой, чем друг с другом. Из-за таких "симпатий" к воде кислота смешивается с ней в любых отношениях. Энергия гидратации здесь не так велика, как у серной кислоты, поэтому разогревание Н3РО4 при разбавлении не столь сильное и диссоциация выражена меньше. По первой ступени диссоциации ортофосфорная кислота считается электролитом средней силы (25 - 30%), по второй - слабым, по третьей - очень слабым.
Слайд 17
Химические свойства Н3РО4
При нейтрализации фосфорной кислоты щелочами образуются соли: дигидрофосфаты, гидрофосфаты, а также фосфаты, например: Н3РО4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O дигидрофосфат натрия H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O гидрофосфат натрия H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O фосфат натрия
Слайд 18
Фосфор в организме человека
В теле человека массой 70 кг. Содержится около 780 г. фосфора. В виде фосфатов кальция фосфор присутствует в костях человека и животных. Входит он и в состав белков, фосфолипидов, нуклеиновых кислот; соединения фосфора участвуют в энергетическом обмене (аденизинтрифосфорная кислота, АТФ). Ежедневная потребность человеческого организма в фосфоре составляет 1,2 г. Основное его количество мы потребляем с молоком и хлебом (в 100 г. хлеба содержится примерно 200 мг. фосфора). Наиболее богаты фосфором рыба, фасоль и некоторые виды сыра. Интересно, что для правильного питания необходимо соблюдать баланс между количеством потребляемого фосфора и кальцием: оптимальное соотношение в этих элементах пищи составляет 1,5/1. Избыток богатой фосфором пищи приводит к вымыванию кальция из костей, а при избытке кальция развивается мочекаменная болезнь.
Слайд 19
Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и порошка стекла. В состав спичечной головки входят окислители (PbO2, KСlO3, BaCrO4) и восстановители (S, Sb2S3). При трении от зажигательной поверхности смесь, нанесенная на спичку, воспламеняется. Первые фосфорные спички – с головкой из белого фосфора – были созданы лишь 1827 г. 6P + 5KCLO3 = 5KCL + 3P2O5 Такие спички загорались при трении о любую поверхность, что нередко приводило к пожарам. Кроме того, белый фосфор очень ядовит. Описаны случаи отравления фосфорными спичками, как из-за неосторожного обращения, так и с целью самоубийства: для этого достаточно было съесть несколько спичечных головок. Вот почему на смену фосфорным спичкам пришли безопасные, которые верно служат нам и по сей день. Промышленное производство безопасных спичек началось в Швеции в 60-х гг. XIX века.
Слайд 24
Значение фосфора
Фосфорная кислота имеет большое значение как один из важнейших компонентов питания растений. Фосфор используется растениями для построения своих самых жизненно важных частей - семян и плодов. Производные ортофосфорной кислоты очень нужны не только растениям, но и животным. Кости, зубы, панцири, когти, иглы, шипы у большинства живых организмов состоят, в основном, из ортофосфата кальция. Кроме того, ортофосфорная кислота, образуя различные соединения с органическими веществами, активно участвуют в процессах обмена веществ живого организма с окружающей средой. В результате этого производные фосфора содержатся в костях, мозге, крови, в мышечных и соединительных тканях организмов человека и животных. Особенно много ортофосфорной кислоты в составе нервных (мозговых) клеток, что позволило А.Е. Ферсману, известному геохимику, назвать фосфор "элементом мысли". Весьма отрицательно (заболевание животных рахитом, малокровие, и др.) сказывается на состоянии организма понижение содержания в рационе питания соединений фосфора или введение их в неусвояемой форме.
Слайд 25
Применение фосфора
Применяют ортофосфорную кислоту в настоящее время довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений. Для этих целей ежегодно добывается во всем мире фосфоросодержащей руды около 100 млн. т. Фосфорные удобрения не только способствуют повышению урожайности различных сельскохозяйственных культур, но и придают растениям зимостойкость и устойчивость к другим неблагоприятным климатическим условиям, создают условия для более быстрого созревания урожая в районах с коротким вегетативным периодом. Они также благоприятно действуют на почву, способствуя ее структурированию, развитию почвенных бактерий, изменению растворимости других содержащихся в почве веществ и подавлению некоторых образующихся вредных органических веществ. Немало ортофосфорной кислоты потребляет пищевая промышленность. Дело в том, что на вкус разбавленная ортофосфорная кислота очень приятна и небольшие ее добавки в мармелады, лимонады и сиропы заметно улучшают их вкусовые качества. Этим же свойством обладают и некоторые соли фосфорной кислоты. Гидрофосфаты кальция, например, с давних пор входят в хлебопекарные порошки, улучшая вкус булочек и хлеба. Интересны и другие применения ортофосфорной кислоты в промышленности. Например, было замечено, что пропитка древесины самой кислотой и ее солями делают дерево негорючим. На этой основе сейчас производят огнезащитные краски, негорючие фосфодревесные плиты, негорючий фосфатный пенопласт и другие строительные материалы. Различные соли фосфорной кислоты широко применяют во многих отраслях промышленности, в строительстве, разных областях техники, в коммунальном хозяйстве и быту, для защиты от радиации, для умягчения воды, борьбы с котельной накипью и изготовления различных моющих средств. Фосфорная кислота, конденсированные кислоты и дегидротированные фосфаты служат катализаторами в процессах дегидратирования, алкилирования и полимеризации углеводородов. Особое место занимают фосфорорганические соединения как экстрагенты, пластификаторы, смазочные вещества, присадки к пороху и абсорбенты в холодильных установках. Соли кислых алкилфосфатов используют как поверхностно-активные вещества, антифризы, специальные удобрения, антикоагулянты латекса и др. Кислые алкилфосфаты применяют для экстракционной переработки урановорудных щелоков.
Слайд 26
Фосфор 1. Составьте электронную формулу атома фосфора. Объясните, что происходит с электронной конфигурацией атома, когда он проявляет высшую степень окисления. 2. Какие степени окисления может проявлять фосфор в соединениях? Приведите примеры этих соединений. Составьте электронную формулу атома фосфора в степени окисления +3. 3. В чем состоят основные различия физических и химических свойств красного и белого фосфора. Как можно отделить красный фосфор от примеси белого? 4. Рассчитайте относительную плотность фосфина по водороду и воздуху. Легче или тяжелее фосфин этих газов? 5. Как можно осуществить переход от красного фосфора к белому и обратно? Являются ли эти процессы химическими явлениями? Ответ поясните. 6. Вычислите массу фосфора, который надо сжечь в кислороде для получения оксида фосфора (V) массой 3,55 г? 7. Смесь красного и белого фосфора массой 20 г обработали сероуглеродом. Нерастворившийся остаток отделили и взвесили, его масса составила 12,6 г. Вычислите массовую долю белого фосфора в исходной смеси. 8. Каков тип химической связи в соединениях: а) РН3; б) РСl5; в) Li3Р. В полярных веществах укажите направление смещения общих электронных пар. 9. Фосфин можно получить действием соляной кислоты на фосфид кальция. Рассчитайте объем фосфина (нормальные условия), который образуется из 9,1 г фосфида кальция. Массовая доля выхода продукта составляет 90%.
Слайд 27
Ортофосфорная кислота и ее соли
1. Напишите уравнения реакций между ортофосфорной кислотой и следующими веществами: а) оксидом магния; б) карбонатом калия; в) нитратом серебра; г) сульфатом железа (II). 2. Составьте уравнения реакций между ортофосфорной кислотой и гидроксидом калия, в результате которых образуются 3 типа солей: средняя и две кислых. 3. Какая из кислот является более сильным окислителем: азотная или ортофосфорная? Ответ поясните. 4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Р → Р205 →Н3Р04 →Nа3Р04 → Са3(Р04)2 5. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: Р →Са3Р2 →РН3 →Р2О5 →К3Р04 →Са3(Р04)2→Са(Н2Р04)2 Напишите уравнения этих реакций. 6. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций: а) РНз + О2 →Р2О5 + Н2О б) Са3(РО4)2 + С + SiO2 →СаSiO3 + Р + СО 7. Какую массу раствора с массовой долей фосфорной кислоты 40% можно получить из фосфорита массой 100 кг с массовой долей Са3(РО4)2 93%? 8. Из природного фосфорита массой 310 кг получили фосфорную кислоту массой 195кг. Вычислите массовую долю Са3(РО4)2 в природном фосфорите. 9. Водный раствор, содержащий фосфорную кислоту массой 19,6 г, нейтрализовали гидроксидом кальция массой 18,5 г. Определите массу образовавшегося преципитата СаHРО4 2Н2О. 10. Имеется раствор фосфорной кислоты массой 150 г (массовая доля Н3РО4 24,5%). Рассчитайте объем аммиака (нормальные условия), который надо пропустить через раствор для получения дигидрофосфата аммония. 11. Какая соль образуется, если к раствору, содержащему Н3РО4 массой 4,9 г, добавили гидроксид калия массой 2,8 г? Рассчитайте массу полученной соли
Слайд 28
Минеральные удобрения
1. Какие азотные и фосфорные удобрения вы знаете? Составьте уравнения реакций их получения. Для чего необходим растениям азот и фосфор? 2. Определите массовую долю оксида фосфора (V) в преципитате СаНРО4 2Н2О. 3. Массовая доля оксида фосфора (V) в суперфосфате равна 20%. Определите массу суперфосфата, который надо ввести под плодовое дерево, если для нормального развития дерева требуется фосфор массой 15,5 г. 4. Массовая доля азота в удобрении составляет 14%. Весь азот входит в удобрение в составе мочевины СО(NН2)2. Вычислите массовую долю мочевины в этом удобрении. 5. В суперфосфате массовая доля оксида фосфора (V) составляет 25%. Рассчитайте, массовую долю Са(Н2РО4)2 в этом удобрении. 6. Рассчитайте массу сульфата аммония, который следует взять, чтобы внести в почву на площадь 5 га азот массой 2 т. Какая масса удобрения должна попасть на каждый квадратный метр почвы? 7. Вычислите массу нитрата аммония, который следует внести на площадь в 100га, если масса внесенного азота на площадь 1 га должна составлять 60 кг. 8. В почву под плодовое дерево необходимо ввести оксид фосфора (V) массой 0,4 кг. Какую массу суперфосфата надо взять в этом случае, если массовая доля усвояемого оксида фосфора (V) в нем равна 20%? 9. Под плодовое дерево необходимо внести аммонийную селитру массой 140 г (массовая доля азота в селитре равна 35%). Определите массу сульфата аммония, с помощью которого можно внести то же количество азота.
Слайд 29
Список использованной литературы: 1. Ф.Г.Фельдман, Г.Е.Рудзитис. ХИМИЯ. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. – М., 5-е издание, ПРОСВЕЩЕНИЕ, 1997г. 2. ХИМИЯ. Справочные материалы. Под ред.Ю.Д.Третьякова, - М., ПРОСВЕЩЕНИЕ, 1984г. 3. ХИМИЯ. Справочник школьника, - М., 1995г. 4. ХИМИЯ. Энциклопедия для детей. Том 17, АВАНТА, 2000г. 5. Везер В.-Дж., Фосфор и его соединения, пер. с англ., - М., 1963г. 6. Интернет: http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/
Слайд 2
В VA-группе периодической системе расположены неметаллы азотN и фосфорP, полуметалл мышьякAs, а также сурьмаSb и висмутBi, которые относят к неметаллам.
Слайд 3
У атомов элементов VA-группы на внешнем электронном слое находится по 5 электронов. Электронная конфигурация их внешнего электронного слоя ns2np3, например: азота – 2s2p3, фосфора – 3s23p3.
В химических соединениях атомы азота и фосфора могут проявлять степени окисления от -3 до +5.
Слайд 4
Азот в природе
Азот обозначается символом N (лат. Nitrogenium, т.е. «рождающий селитру). Простое вещество азот (N2) — достаточно инертный при нормальных условиях газ без цвета, вкуса и запаха. Азот, в форме двухатомных молекул N2 составляет большую часть атмосферы, где его содержание составляет 78,084% по объёму (то есть около 3,87·1015 т).
Слайд 5
Азот в космосе
Вне пределов Земли азот обнаружен в газовых туманностях, солнечной атмосфере, на Уране, Нептуне, межзвёздном пространстве и др. Азот — 4й по распространённости элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода).
Слайд 6
Фосфор в природе
Фосфор в природе встречается в основном в виде фосфатов. Так, фосфат кальция Са3(PO4)2является основным компонентом минерала апатита. Фосфор содержится во всех частях зелёных растений, ещё больше его в плодах и семенах. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК), является элементом жизни. Апатит
Слайд 7
Простое вещество азот состоит из двухатомных молекул N2. В молекуле N2 атомы азота связаны между собой тройной ковалентной неполярной связью. Энергия тройной связи велика и составляет 946кДж/моль. Поэтому разрыв связей и образование атомов и молекул азота осуществляется только при температуре выше 3000˚С. Высокая прочность связи в молекулах обуславливает химическую инертность азота.
Слайд 8
В свободном состоянии фосфор образует несколько аллотропных модификаций, которые называются белым, красным и черным фосфором.
Слайд 9
В простейшей молекуле Р4 каждый из четырех атомов фосфора связан ковалентной связью с тремя остальными. Из таких молекул, имеющих форму тетраэдра, состоит белый фосфор. Отливаемый в инертной атмосфере в виде палочек (слитков), он сохраняется в отсутствие воздуха под слоем очищенной воды или в специальных инертных средах.
Слайд 10
Химически белый фосфор чрезвычайно активен! Например, он медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение). Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется хемилюминесценцией (иногда ошибочно фосфоресценцией). Белый фосфор весьма ядовит. Летальная доза белого фосфора для взрослого мужчины составляет 0,05-0,1 г.
Слайд 11
Красный фосфор имеет атомную полимерную структуру, в которой каждый атом фосфора связан с тремя другими атомами ковалентными связями.Красный фосфор не летуч, не растворим в воде, не ядовит. Он используется в производстве спичек.
На свету и при нагревании до 300˚С без доступа воздуха белый фосфор превращается в красный фосфор.
Слайд 12
При нагревании под давлением примерно в 1200 раз большим, чем атмосферное давление, белый фосфор переходит в черный фосфор, который имеет атомную слоистую кристаллическую решетку. Черный фосфор по своим физическим свойствам похож на металл: он проводит электрический ток и блестит. Внешне весьма похож на графит.Чёрный фосфор - это химически наименее активная форма фосфора.
Слайд 13
В 1830 году французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались даже от взаимного трения в коробке и при трении о любую твёрдую поверхность, например, подошву сапога. Из-за белого фосфора они были ядовиты.В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем патентует первую «шведскую спичку», дошедшую практически до наших дней. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).С развитием производства «шведских» спичек, производство спичек с использованием белого фосфора было запрещено почти во всех странах.
Слайд 14
Простейшее вещество азот N2 химически малоактивно и, как правило, вступает в химические реакции только при высоких температурах.Окислительные свойстваазота проявляются в реакции с водородом и активными металлами. Так, водород с азотом соединяется в присутствии катализатора при высокой температуре и большом давлении, образуя аммиак:
Из металлов при обычных условиях азот реагирует только с литием, образуя нитрид лития:
Слайд 15
Окислительные свойства фосфора проявляются при его взаимодействии с наиболее активными металлами:
Восстановительные свойства азота и фосфора проявляются при их взаимодействии с кислородом. Так, азот реагирует с кислородом при температуре около 3000˚С, образуя оксид азота (II):
Слайд 16
Фосфор также окисляется кислородом, проявляя при этом восстановительные свойства. Но у разных модификаций фосфора химическая активность различна. Например, белый фосфор легко окисляется на воздухе при комнатной температуре с образованием оксида фосфора(III):
Окисление белого фосфора сопровождается свечением. Белый и красный фосфор загораются при поджигании и горят ослепительно ярким пламенем с образованием белого дыма оксида фосфора(IV):
Слайд 17
Горение белого фосфора
Слайд 18
Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый фосфор. Потому он очень часто применяется в зажигательных бомбах.К сожалению, фосфорные боеприпасы применяются и в XXI веке!
Во время осады Сараево фосфорные снаряды применялись артиллерией боснийских сербов. В 1992 году такими снарядами было сожжено здание Института востоковедения, в результате чего погибло множество исторических документов. - в 2003-2004 годах применялись британскими спецслужбами в окрестностях Басры в Ираке. - в 2004 году применялись США против партизанского подполья в Ираке в сражении за Фаллуджу. летом 2006 года, в ходе Второй Ливанской войны артиллерийские снаряды с белым фосфором применяла израильская армия. в 2009 году в ходе операции «Литой свинец» в секторе Газа израильская армия применяла боеприпасы, содержащие белый фосфор, допускаемые международным законодательством. - с 2009 палестинские террористы заряжали свои ракеты белым фосфором.
Слайд 19
Появление блуждающих огней на старых кладбищах и болотах вызвано воспламенением на воздухе фосфина PH3 и других соединений, содержащих фосфор. На воздухе продукты соединения фосфора с водородом самовоспламеняются с образованием светящегося пламени и капелек фосфорной кислоты – продукта взаимодействия оксида фосфора(V) с водой. Эти капельки создают размытый контур «привидения».
Слайд 20
Основная область применения азота – производство аммиака. Азот применяют также для создания инертной среды при сушке взрывчатых веществ, при хранении ценных произведений живописи и рукописей. Кроме того, азотом наполняют электрические лампы накаливания.
Применение простых веществ Производство аммиака Большинство современных ламп наполняются химически инертными газами. Смеси азота N2 с аргоном Ar являются наиболее распространёнными в силу малой себестоимости.
