Bileşiklerdeki nitrojenin oksidasyon durumları −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5'tir.
-3 oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri nitritlerle temsil edilir; bunların pratikte en önemlisi amonyaktır;
-2 oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri daha az tipiktir ve pernitritlerle temsil edilir; bunların en önemlileri hidrojen pernitrit N2H4 veya hidrazindir (ayrıca son derece kararsız bir hidrojen pernitrit N2H2, diimid de vardır);
Oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri -1 NH2OH (hidroksilamin) - hidroksilamonyum tuzlarıyla birlikte kullanılan kararsız bir baz. organik sentez;
Oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri +1 nitrik oksit (I) N2O (nitröz oksit, gülme gazı);
Oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri +2 nitrik oksit (II) NO (nitrojen monoksit);
+3 nitrojen oksit (III) N2O3 oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri, nitröz asit, NO2− anyonunun türevleri, nitrojen triflorür (NF3);
Oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri +4 nitrojen oksit (IV) NO2 (nitrojen dioksit, kahverengi gaz);
+5 nitrik oksit (V) N2O5 oksidasyon durumundaki nitrojen bileşikleri, nitrik asit, tuzları - nitratlar ve diğer türevlerin yanı sıra tetrafloramonyum NF4+ ve tuzları.
Amonyak nitrojen ve hidrojenden oluşan bir bileşiktir. Sahip olmak önemli V kimya endüstrisi. Amonyağın formülü NH3'tür.
Karakteristik keskin bir kokuya sahip renksiz gaz. Amonyak havadan çok daha hafiftir; bu gazın bir litresinin kütlesi 0,77 gramdır. hidrojen bağları Amonyak, düşük kaynama noktasına karşılık gelmeyen, anormal derecede yüksek bir kaynama noktasına sahiptir. moleküler ağırlık, suda oldukça çözünür.
Amonyum tuzları. Amonyum tuzlarının çoğu renksizdir ve suda oldukça çözünür. Bazı özellikleri bakımından tuzlara benzerler. alkali metallerözellikle potasyum. Amonyum tuzları termal olarak kararsızdır. Isıtıldığında ayrışırlar. Bu ayrışma geri döndürülebilir veya geri döndürülemez şekilde gerçekleşebilir.
Amonyum tuzları yaygın olarak kullanılmaktadır. En bunlar (amonyum sülfat, amonyum nitrat) gübre olarak kullanılır. Amonyum klorür veya amonyak, boyama ve tekstil endüstrilerinde, lehimleme ve kalaylamada ve galvanik hücrelerde kullanılır.
Nitrik asit güçlü bir monobazik asittir. Seyreltik çözeltilerde tamamen H+1 ve NO-13 iyonlarına ayrışır.
Saf nitrik asit, keskin bir kokuya sahip, renksiz bir sıvıdır. 86 °C'de kaynar. Higroskopik. Işığın etkisi altında yavaş yavaş ayrışır.
Nitrik asit güçlü bir oksitleyici ajandır. Birçok metal olmayan madde onun tarafından kolayca oksitlenerek asitlere dönüşür.
Nitrik asit, altın, platin, tantal, rodyum ve iridyum hariç hemen hemen tüm metallere etki eder. Konsantre nitrik asit bazı metallerin (demir, alüminyum, krom) pasif hale gelmesine neden olur. Nitrik asitteki nitrojenin oksidasyon durumu +5'tir. HNO 3 konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, o kadar az derinlemesine azalır. Konsantre nitrik asitle reaksiyonlar genellikle NO2 açığa çıkarır. Seyreltik nitrik asit, bakır gibi düşük aktif metallerle reaksiyona girdiğinde NO açığa çıkar.
Başvuru. İÇİNDE büyük miktarlar Azotlu gübreler, boyalar, patlayıcılar üretmek için kullanılır. ilaçlar. Nitrik asit, nitro yöntemiyle sülfürik asit üretiminde kullanılır ve selüloz vernik ve film üretiminde kullanılır.
Nitrik asit tuzları. Monobazik nitrik asit yalnızca nitrat adı verilen orta tuzları oluşturur. Tüm nitratlar suda oldukça çözünür ve ısıtıldıklarında ayrışarak oksijen açığa çıkarırlar.
Nitratlar en çok aktif metaller standartlar arasında yer alan elektrot potansiyelleri magnezyumun solunda nitritlere dönüşürler.
Nitrik asit tuzları arasında en önemlileri pratikte nitrat olarak adlandırılan sodyum, potasyum, amonyum ve kalsiyum nitratlardır. Nitre esas olarak gübre olarak kullanılır.
Azotlu gübreler Amonyum nitrat (amonyum nitrat) Azot bakımından zengin en etkili gübredir. Nitrat ve amonyak formunda %33-35 azot içerir. Suda kolayca çözünür, birçok toprakta iyi çalışır Amonyum sülfat Yaklaşık %21 nitrojen içerir. Renksiz, eşkenar dörtgen bir kristaldir. Bu gübre amonyum nitrattan daha az higroskopiktir, topaklanma yapmaz ve yanıcı değildir. Üre Azot içeren en değerli gübredir. Üre içerir en büyük sayı Azot (yaklaşık %46) bitkiler tarafından kolaylıkla emilebilen bir formdadır. Renksiz veya sarımsı kristaller halinde görünür ve suda oldukça çözünür. Üre patlayıcı değildir, hafif higroskopiktir ve topaklanma yapmaz Potasyum nitrat (potasyum nitrat) Potasyum nitrat nitrojenden yaklaşık 3 kat daha fazla potasyum içerir. Bu nedenle diğer gübrelerle birlikte kullanılır. Kalsiyum nitrat (Norveç güherçilesi) Değerli bir azotlu gübredir. Yaklaşık %13 nitrojen içerir Amonyum klorür beyaz toz yaklaşık %25 nitrojen içerir
Seçenek 1.
1. 4N14 atomundaki nötron sayısı:
A.7.
B. Azot.
3. Azot aşağıdaki formülle birleştirildiğinde +5 oksidasyon durumuna sahiptir:
G.HN03.
4. Aşağıdaki formüle sahip bir bileşikteki (aşağıda listelenmiştir) nitrojenin minimum oksidasyon durumu:
A.N2.
B. Fosfor.
6. Bir atomun en küçük yarıçapı:
G.F.
B.Ca3P2.
8. Nitröz asit aşağıdaki formüle sahip bir okside karşılık gelir:
B.N203.
10. Reaksiyondaki oksitleyici maddeden önceki katsayı, şeması
Ag + HN03(KOHC) -> AgN03 + N02 + H20:
B.4.
11. Makyaj moleküler denklemler Aşağıdaki dönüşümlerin reaksiyonları:
P -> P205 -> H3P04 -> Na3P04.
1. 4P + 5O2 = 2P2O5
P0 -5e →P+5 indirgeyici ajan
O20 + 2*2e→2O-2 oksitleyici madde
2.P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
3. H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
3H+ + 3OH- = 3H2O
12. Şu cümleyi tamamlayın: “Allotropi...”
aynı türden iki veya daha fazla basit maddenin varlığı kimyasal element, yapı ve özellikler bakımından farklıdır.
13. Formülü KOH, CO2, Zn, CuO, HC1, CaCO3 olan maddelerden hangisi seyreltik nitrik asitle reaksiyona girer? Denklemleri yazın olası reaksiyonlar moleküler formda.
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O
3CuO + 6HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3H2O
10HNO3 seyreltilmiş + 4Zn = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
14. Devreyi bitirin termal ayrışma bakır(II) nitrat:
Cu(N03)2 --> CuO + X + 02.
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
Toplam katsayısı = 9
15. 37 g kalsiyum hidroksit amonyum sülfatla reaksiyona girdiğinde 15 g amonyak elde edildi. Hesaplamak kütle kesri amonyak verimi teorik olarak mümkündür.
Ca(OH)2 +(NH4)2SO4 =CaSO4+2NH3*H2O
M Ca(OH)2=40+32+2=74g/mol.
n Ca(OH)2 =37: 74=0,5 mol
1 mol Ca(OH)2: 2 mol NH3
0,5:1 mol
M NH3 = 17 g \ mol
ağırlık 17*1=17 gr.
verim (NH3)=15: 17=0,88=%88
Seçenek 2.
BÖLÜM A. Test görevleriçoktan seçmeli
1. 7N15 atomundaki nötron sayısı:
A.8.
V. Fosfor.
3. Azot, aşağıdaki formülle birleştirildiğinde +4 oksidasyon durumuna sahiptir:
B.N02.
4. Aşağıdaki formülle kombinasyon halinde fosforun minimum oksidasyon durumu:
B.PH3.
5. Listelenen kimyasal elementlerden bileşiklerdeki en büyük elektronegatiflik:
V. Sera
6. Sembolü şu şekilde olan bir atomun en küçük yarıçapı:
G.C1.
7. Yalnızca bir indirgeyici madde aşağıdaki formüle sahip bir madde olabilir:
B.NH3.
8. Fosfor asidi H3P03, aşağıdaki formüle sahip bir okside karşılık gelir:
B.P2O3
Cu + HN03(KOHC) -> CU(N03)2 + N02 + H20:
B.4.
BÖLÜM B. Serbest yanıtlı sorular
11. Şemayı takip eden reaksiyonlar için moleküler denklemler oluşturun
HAYIR → N02 → HN03 → NaN03.
1. 2NO + O2 = 2NO2
N+2 -2e→N+4 indirgeyici madde
O20 +2*2e→2O-2 oksitleyici madde
2. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
3. HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
H+ + OH- = H2O
12. Aşağıdaki ifadeyi tamamlayın: “Güherçile...”
Patlayıcı teknolojisinde ve tarım biliminde gübre olarak kullanılan potasyum, sodyum, amonyumun nitrat tuzu.
13. Formülleri Mg, Ag, AgN03, BaO, C02, KN03, NaOH olan maddelerden hangileri ortofosforik asit ile etkileşime girer? Olası reaksiyonların denklemlerini moleküler formda yazın.
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3 Mg + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 3H2
2H3PO4 +3BaO = Ba3(PO4)2 + 3H2O
Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3NaNO3
14. Sodyum nitratın termal ayrışma şemasını tamamlayın
NaN03 → NaN02 + X.
Denklemdeki katsayıların toplamını bulun.
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
Oranların toplamı – 5
15. Amonyak verimi teorik olarak mümkün olanın %10'u ise, 15 m3 nitrojenin fazla hidrojenle reaksiyona sokulmasıyla hangi hacimde amonyak (n.a.) elde edilebilir?
N2 + 3H2 = 2NH3
n(N2) = 15.000 /22,4 = 669 (mol)
n(NH3) = 2*669 = 1339,28 (mol)
Vteor.(NH3) = 1339,28*22,4= 29999 (dm3)
Vprakt. (NH3) = 29999*0,9 = 26999 (dm3) = 26.999 m3
Seçenek 3.
BÖLÜM A. Çoktan Seçmeli Testler
1. 20Ca40 atomundaki nötron sayısı:
B.20.
2. Elektronların dağılımı enerji seviyeleri bir element atomunda 2e, 5e şunlara karşılık gelir:
A. Azot.
3. Azot, aşağıdaki formülle birleştirildiğinde +2 oksidasyon durumuna sahiptir:
B. HAYIR.
4. Maksimum derece aşağıdaki formülle kombinasyon halinde nitrojen oksidasyonu:
G.HN03.
A. Bor.
GİBİ.
G.N3P04.
8. Nitrik asit aşağıdaki formüle sahip bir okside karşılık gelir:
G.N205.
10. Devredeki oksitleyiciden önceki katsayı
Ag + HN03(seyreltilmiş) -> AgN03 + NO + H20:
B.4.
BÖLÜM B. Serbest yanıtlı sorular
11. Diyagrama göre moleküler reaksiyon denklemlerini oluşturun
N2 → NH3 → NH3 H20 → (NH4)2S04.
Denklem 1'i ORR teorisi açısından düşünün, denklem 3'ü iyonik formda yazın.
1.N2 + 3H2 = 2NH3
N20 +2*3е→2N-3 oksitleyici madde
H20 -2*1е→2H+1 indirgeyici ajan
2. NH3 + H2O = NH3*H20
3. 2NH3*H20 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +2H2O
2NH3*H20 + 2H+= 2NH4+ +2H2O
12. Şu ifadeyi tamamlayın: “Amonyum katyonundaki atomların sayısı…”
5'e eşittir.
13. Formülleri S03, KOH, CaO, Mg, N205, Na2C03 olan maddelerden hangisi seyreltik nitrik asitle reaksiyona girer? Olası reaksiyonların denklemlerini moleküler formda yazın.
HNO3 (dil.) + KOH = KNO3 + H2O
2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O
10HNO3 seyreltilmiş + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + N2O + 3H2O
2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
14. Gümüş nitratın termal ayrışma şemasını tamamlayın
AgNOg → Ag + X + 02.
Denklemdeki katsayıların toplamını yazın.
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2
7
15. 56 litre (n.o.) hacimli nitrojen, fazla hidrojenle reaksiyona girdi. Amonyak veriminin hacim oranı teorik olarak mümkün olanın %50'sidir. Üretilen amonyak hacmini hesaplayın.
N2 + 3H2 = 2NH3
n(N2) = 56 /22,4 = 2,5 (mol)
n(teor.)(NH3) = 2*2,5 = 5 (mol)
Vprakt. (NH3) = 5*22,4*0,5 = 56 l
Seçenek 4.
BÖLÜM A. Çoktan Seçmeli Testler
1. 19K39 izotopundaki nötron sayısı:
S.20.
2. 2e, 8e, 5e elementinin bir atomunda elektronların enerji düzeylerine göre dağılımı şuna karşılık gelir:
B. Fosfor.
3. Azot aşağıdaki formülle birleştirildiğinde oksidasyon durumu 0 olur:
A.N2.
4. Formülle kombinasyon halinde fosforun maksimum oksidasyon durumu:
G.N3P04.
5. Listelenen kimyasal elementlerden aşağıdakiler bileşikler arasında en düşük elektronegatifliğe sahiptir:
A. Berilyum.
6. Sembolü aşağıdaki gibi olan bir kimyasal elementin atomunun en büyük yarıçapı:
A. Si.
7. Yalnızca aşağıdaki formüle sahip bir madde oksitleyici madde olabilir:
G.HN03.
8. Ortofosforik asit, aşağıdaki formüle sahip bir okside karşılık gelir:
G.P2O5.
10. Devredeki oksitleyiciden önceki katsayı
Cu + HN03(dil) -> CU(N03)2 + NO + H20:
G.8.
BÖLÜM B. Serbest yanıtlı sorular
11. Şemaya göre moleküler reaksiyon denklemlerini oluşturun:
HAYIR → N02 → HN03 → NH4N03.
Denklem 1'i ORR açısından düşünün, denklem 3'ü iyonik formda yazın.
1. 2NO + O2 = 2NO2
N+2 -2e→N+4 indirgeyici madde
O20 +2*2e→2O-2 oksitleyici madde
2. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
3. NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH3 + H+ = NH4+
12. Şu ifadeyi tamamlayın: “Fosforun allotropik modifikasyonları...”
beyaz, kırmızı ve siyah fosfor
13. Formülü Zn, CuO, Cu, NaOH, S02, NaN03, K2C03 olan maddelerden hangileri ortofosforik asit ile etkileşime girer? Olası reaksiyonların denklemlerini moleküler formda yazın.
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3 Zn + 2H3PO4 = Zn3(PO4)2↓ + 3H2
3CuO + 2H3PO4 = Cu3(PO4)2 + 3H2O
3K2CO3 + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O + 3CO2
14. Demir (II) nitratın termal ayrışma şemasını tamamlayın:
Fe(N03)2 → FeO + N02 + X.
Denklemdeki katsayıların toplamını bulun.
2Fe(NO3)2 = 2FeO + 4NO2 + O2
15. 62 gr fosfor oksijende yakıldığında teorik olarak mümkün olan miktardan 130 gr fosfor (V) oksit elde edildi. Fosfor (V) oksit veriminin kütle fraksiyonunu hesaplayın.
4P + 5O2 = 2P2O5
n(P) = 62/31 = 2 mol
nteor.(P2O5) = 0,5*2 = 1 mol
mteor.(P2O5) = 1*142 = 142 g
çıktı = mpract./mtheor. = 130/142=0,92 = %92
1) Nitrürler- daha az elektronegatif elementlere sahip nitrojen bileşikleri, örneğin metaller ve bir takım metal olmayanlar.
Nitrürlerin elde edilmesi
Nitrürlerin üretilmesine yönelik çeşitli yöntemler bilinmektedir.
1) Basit maddelerden sentez yöntemi. Şu tarihte: yüksek sıcaklıklar ah nitrojen oksitlenir
birçok metal ve metal olmayan nitrürler oluşturarak bir derece sergiler
oksidasyon-3:
3Mg + N2 = Mg3N2
3Si + N2 = Si3N2
Kovalent nitrürlerden en yüksek değer hidrojen nitrür H3N'ye sahiptir
(amonyak), endüstriyel olarak basit maddelerden sentez yoluyla elde edilir:
3H2 +N2 = 2H3N
Üretilen amonyağın büyük kısmı nitrik asit üretmek için kullanılır.
2) Azot varlığında oksitlerden indirgeme yöntemi. Bu işlemlerde indirgeyici madde olarak yalnızca karbon değil, metaller veya bunların hidritleri de kullanılır:
TiO2 + CH2 +N2 = TiN +CaO +H2O
3) Termal ayrışma yöntemi. Bu yöntem, hem metal hem de nitrojen içeren bileşikler, örneğin amino klorürler kullanılarak gerçekleştirilir:
TiCl4 4NH3 = TiN + NH3 + HCl
Bu sayede AlN, VN, NbN, Ta 3 N 5, CrN, U 3 N, Fe 2 N nitrürleri elde edilir.
4) Nitrürlerin gaz fazından biriktirilmesi yöntemi. Bu yöntemin bir örneği metal klorürlerin ve oksiklorürlerin amonyakla etkileşimidir. Bu reaksiyonlar genellikle 800oC civarındaki sıcaklıklarda meydana gelir.
MeCl4 + NH3 →MeN + HCl
MeOCl3 + NH3→MeN + H2O + HCl
Kimyasal özellikler nitrürler
Nitrürlerin özellikleri periyotlara ve gruplara göre az çok düzenli olarak değişir. periyodik tablo. Örneğin kısa sürelerde bazik nitrürlerden asidik nitrürlere geçiş olur:
Na 3 N Mg 3 N 2 AlN Si 3 N 4 P 3 N 5 S 3 N 4 Cl 3 N
temel amfoterik asidik
Birinci ve ikinci grupların s-elementlerinin nitrürleri, örneğin Na3N, Mn3N2, kristal maddeler. Kimyasal olarak oldukça aktiftirler.
Örneğin suyla kolayca ayrışırlar, alkali ve amonyak oluştururlar:
Na3N + 3H20 = 3NaOH + H3N
Asit nitrürler, örneğin Cl3N, asitler ve amonyak oluşturmak üzere hidrolize olur:
Cl3N + 3H20 = 3HClO + H3N
Bazik nitrürler asitlerle reaksiyona girer:
Mg3N2 + HCl = MgCl2 + H3N
Aynı zamanda asit nitrürler alkalilerle etkileşime girme eğilimindedir:
BN + H2O + NaOH→BO2Na + H3N
Amfoterik nitrürler, özellikle AlN, hem asitlerle hem de alkalilerle reaksiyona girebilir:
2ALN + H 2 SO 4 + 6H 2 Ö = 2Al(OH) 3 + (NH 4) 2 SO 4
AlN + 3H 2 O + KOH→Al(OH) 4 K+ H 3 N
Bazik ve asidik nitrürler, karışık nitrürler oluşturmak için kompleksleşme reaksiyonlarına girerler, örneğin Li 5 TiN 3, Li 5 GeN 3 ve diğerleri
5LI 3 N + Ge 3 N 4 = 3Li 5 GeN 3
temel ekşi
Alkali metal nitrürler kararsız bileşiklerdir. Normal sıcaklıklarda havadaki oksijenle etkileşime girmezler. Erime sıcaklıklarında elementlere ayrışmaya başlarlar.
Tüm kovalent nitrürler oldukça kararlıdır. Yalnızca 1000-1200°C sıcaklıklarda elementlere zayıf bir şekilde ayrışmaya başlayan alüminyum, bor ve silikon nitrürleri özellikle kararlıdır. Oksidasyona, erimiş metallerin, sıcak asitlerin ve çeşitli agresif gazların etkisine karşı oldukça dirençlidirler.
Metal benzeri nitrürler, özellikle soğuk ve kaynayan asitlerin, birçok erimiş metalin etkisine ve ayrıca havadaki oksidasyona karşı yüksek kimyasal dirence sahiptir. Alkali çözeltilerde metal benzeri nitrürler daha az kararlıdır. Alkaliler ve alkali metal tuzları ile kaynaştıklarında hızla ayrışırlar.
Hidrazin
Hidrazin (NH2NH2), havadaki karbondioksit ve oksijeni gözle görülür şekilde absorbe etme kabiliyetine sahip, oldukça higroskopik bir sıvıdır. Hidrazin artı 1,5° sıcaklıkta donar, 113,5° sıcaklıkta (760 mm Hg basınç) kaynar. Bir maddenin özgül ağırlığı, özelliğine bağlı olarak değişir. toplama durumu ve sıcaklık çevre. Eksi 5° sıcaklıkta katı hidrazinin yoğunluğu 1.146, 0° - 1.0253 sıcaklıkta sıvı ve +15° - 1.0114 sıcaklıktadır. Sıcaklık daha da arttıkça özgül ağırlık bağlantı azalır. Hidrazin su, alkoller, amonyak ve aminlerde oldukça çözünür. Hidrokarbonlarda ve halojen türevlerinde çözünmez. Sulu çözeltiler temel özelliklere sahiptir. Hidrazin güçlü indirgeyici ajan. Bu nedenle termodinamik olarak kararsızdır ve katalizörlerin etkisi altında, yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında ve radyasyona maruz kaldığında kolayca ayrışır. Havada mavi bir alevle yanar. Bu önemli miktarda enerji açığa çıkarır.
Endüstride hidrazin, ilk aşaması klorun amonyak üzerindeki etkisinden oluşan ve kırılgan kloraminin oluşumuyla sonuçlanan Raschig yöntemi kullanılarak elde edilir:
NH2Cl + NH3 + NaOH = NH2-NH2 + NaCl + H20
Hidrazinin kimyasal özellikleri, öncelikle molekülünün zayıf bazik özelliklere sahip iki amino grubundan oluşmasıyla belirlenir. Buna uygun olarak, zayıf bir baz olarak hidrazin, bir veya iki monobazik asit molekülü, örneğin hidroklorik asit ile reaksiyona girebilir:
N2H4 + HC1 = N2H5Cl
N 2 H 4 + 2HCl = N 2 H 6 Cl 2
Sülfürik asit ile reaksiyonu, herhangi bir tuz gibi hidrazin sülfata (N2H6S04) yol açar. sağlam, suda oldukça çözünür. Sigrazin adı verilen hidrazin sülfat, kanser hastalarının tedavisinde tıbbi kullanım alanı bulmuştur. Kanser hastaları tipik olarak şiddetli yorgunluk, hızlı kilo ve iştah kaybı yaşarlar. Bu fenomenlere karbonhidrat metabolizması bozuklukları neden olur.
Hidrazin'in diğer bir özelliği, hem molekülündeki zayıf nitrojen-nitrojen bağının varlığından hem de nitrojen atomlarının (-2) anormal derecede oksidasyonundan kaynaklanan güçlü indirgeyici özellikleridir. Örnek olarak özelliklerin azaltılması Hidrazin, potasyum permanganat ile reaksiyona sokulabilir ve bu da kullanılabilir. analitik tanım hidrazin ve diğer bazı oksitleyici maddelerle reaksiyonlar:
5(NH2 -NH2) + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5N2 + 2K2SO4 + 4MnS04 + 16H2O
Hidrazin havada yanar ve bu reaksiyon oldukça ekzotermiktir ve oluşumuna yol açar. gazlı ürünler:
NH2 -NH2 + O2 = N2 + 2H2O + 149,5 kcal/mol
Hidroksilamin
Hidroksilamin molekülünde nitrojen atomunun boş bir elektron çifti vardır. Bu nedenle amonyak ve hidrazin gibi donör-alıcı yöntemine göre bağlar oluşturmak için ekleme reaksiyonları yapabilir. Hidroksilamin suda oldukça çözünür ve asitlerle birlikte tuzlar verir, örneğin hidroksil amonyum klorür. Hidroksilamindeki nitrojenin oksidasyon derecesi -1'dir. Bu nedenle hem onarıcı hem de onarıcı özellikler sergiler. oksitleyici özellikler. Ancak hidroksilaminin indirgeme yeteneği daha karakteristiktir. Özellikle laboratuvar uygulamalarında indirgeyici madde olarak (çoğunlukla tuz formunda) kullanılır.
Kimyasal özellikler:
İÇİNDE sulu çözelti ana türe göre ayrışır, zayıf temel:
NH2OH + H2O = + + OH -
Ayrıca asidik bir şekilde ayrışabilir
NH2OH + H2O = NH2O - + H3O +
NH3 gibi hidroksilamin de asitlerle reaksiyona girerek hidroksilamin tuzları oluşturur:
NH2OH + HCl = Cl
Havada bağlantı kararsız:
3NH2OH = N2 + NH3 + 3H20
ancak 3 kPa (2,25 mm Hg) basınçta 32°C'de erir ve 57°C'de ayrışmadan kaynar.
Havada atmosferik oksijen tarafından kolayca oksitlenir:
4NH2OH + O2 = 6H20 + 2N2
Hidroksilamin, indirgeyici bir maddenin özelliklerini sergiler; oksitleyici maddelere maruz kaldığında N2 veya N20 açığa çıkar:
Bazı reaksiyonlarda NH2OH oksitleyici özellikler sergiler ve NH3 veya NH4+'ya indirgenir.
Fiş
Laboratuvarda, hidroksilamin tuzlarının vakumda ayrıştırılmasıyla elde edilir: (NH3OH) 3PO 4 veya (ClO 4) 2.
Etanolün NH3OHCI üzerindeki etkisi ile bir hidroksilamin alkol çözeltisi hazırlanabilir.
Endüstride, hidroksilamin tuzları, bir platin katalizör varlığında NO'nun hidrojen ile indirgenmesi veya nitrik asidin hidrojenlenmesi ve ayrıca nitrik asit atomik hidrojen.
Doğru yerleştirmek için oksidasyon durumları, dört kuralı aklınızda tutmanız gerekir.
1) Basit bir maddede herhangi bir elementin oksidasyon durumu 0'dır. Örnekler: Na 0, H 0 2, P 0 4.
2) Karakteristik unsurları hatırlamalısınız sabit oksidasyon durumları. Hepsi tabloda listelenmiştir.
3) En yüksek derece Bir elementin oksidasyonu, kural olarak, elementin bulunduğu grubun numarasıyla çakışır (örneğin, fosfor V grubundadır, fosforun en yüksek sd'si +5'tir). Önemli istisnalar: F, O.
4) Diğer elementlerin oksidasyon durumlarının araştırılması, basit kural:
Nötr bir molekülde, tüm elementlerin oksidasyon durumlarının toplamı sıfıra eşittir ve iyonda iyonun yükü.
Oksidasyon durumlarını belirlemek için birkaç basit örnek
Örnek 1. Amonyaktaki (NH3) elementlerin oksidasyon durumlarını bulmak gerekir.
Çözüm. Zaten biliyoruz (bkz. 2). TAMAM. hidrojen +1'dir. Geriye nitrojen için bu özelliği bulmak kalıyor. İstenilen oksidasyon durumu x olsun. En basit denklemi oluşturuyoruz: x + 3 (+1) = 0. Çözüm açık: x = -3. Cevap: N -3 H 3 +1.
Örnek 2. H 2 SO 4 molekülündeki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirtin.
Çözüm. Hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumları zaten bilinmektedir: H(+1) ve O(-2). Sülfürün oksidasyon durumunu belirlemek için bir denklem oluşturuyoruz: 2 (+1) + x + 4 (-2) = 0. verilen denklem, şunu buluruz: x = +6. Cevap: H +1 2 S +6 O -2 4.
Örnek 3. Al(NO 3) 3 molekülündeki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını hesaplayın.
Çözüm. Algoritma değişmeden kalır. Alüminyum nitrat "molekülünün" bileşimi, oksidasyon durumunu hesaplamamız gereken bir Al atomu (+3), 9 oksijen atomu (-2) ve 3 nitrojen atomu içerir. Karşılık gelen denklem: 1 (+3) + 3x + 9 (-2) = 0. Cevap: Al +3 (N +5 O -2 3) 3.
Örnek 4. (AsO 4) 3- iyonundaki tüm atomların oksidasyon durumlarını belirleyin.
Çözüm. İÇİNDE bu durumda oksidasyon durumlarının toplamı artık sıfıra değil, iyonun yüküne, yani -3'e eşit olacaktır. Denklem: x + 4 (-2) = -3. Cevap: As(+5), O(-2).
İki elementin oksidasyon durumları bilinmiyorsa ne yapılmalı?
Benzer bir denklem kullanarak birkaç elementin oksidasyon durumlarını aynı anda belirlemek mümkün müdür? Eğer dikkate alırsak bu görev Matematiksel açıdan bakıldığında cevap hayır. Doğrusal denklem iki değişkenli bir problemin tek bir çözümü olamaz. Ama biz bir denklemden daha fazlasını çözüyoruz!
Örnek 5. (NH 4) 2 SO 4'teki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını belirleyin.
Çözüm. Hidrojen ve oksijenin oksidasyon durumları bilinmektedir ancak kükürt ve nitrojen bilinmemektedir. Klasik örnek iki bilinmeyenli problemler Amonyum sülfatı tek bir "molekül" olarak değil, iki iyonun birleşimi olarak ele alacağız: NH4 + ve SO42-. İyonların yükleri bizim tarafımızdan bilinmektedir; her biri, bilinmeyen bir oksidasyon durumuna sahip yalnızca bir atom içerir. Çözümde kazanılan deneyimi kullanmak önceki görevler nitrojen ve kükürtün oksidasyon durumlarını kolayca buluruz. Cevap: (N -3 H 4 +1) 2 S +6 O 4 -2.
Sonuç: Eğer bir molekül birkaç atom içeriyorsa bilinmeyen dereceler oksidasyon, molekülü birkaç parçaya “bölmeye” çalışın.
Organik bileşiklerde oksidasyon durumları nasıl düzenlenir?
Örnek 6. CH3CH2OH'deki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını belirtin.
Çözüm. Oksidasyon durumlarını bulma organik bileşikler kendine has özellikleri var. Özellikle her karbon atomunun oksidasyon durumlarını ayrı ayrı bulmak gerekir. Biri akıl yürütebilir aşağıdaki gibi. Örneğin metil grubundaki karbon atomunu düşünün. Bu C atomu 3 hidrojen atomuna ve komşu bir karbon atomuna bağlıdır. İle S-N bağlantıları bir değişim var elektron yoğunluğu karbon atomuna doğru (çünkü C'nin elektronegatifliği hidrojenin EO'sunu aşıyor). Bu yer değiştirme tam olsaydı, karbon atomu -3 yüküne sahip olacaktı.
-CH2OH grubundaki C atomu iki hidrojen atomuna (elektron yoğunluğunda C'ye doğru bir kayma), bir oksijen atomuna (elektron yoğunluğunda O'ya doğru bir kayma) ve bir karbon atomuna (elektron yoğunluğunda C'ye doğru bir kayma olduğu varsayılabilir) bağlanır. bu durumda elektron yoğunluğunda bir değişiklik olmaz). Karbonun oksidasyon durumu -2 +1 +0 = -1'dir.
Cevap: C -3 H +1 3 C -1 H +1 2 O -2 H +1.
"Değerlik" ve "oksidasyon durumu" kavramlarını karıştırmayın!
Oksidasyon sayısı sıklıkla değerlik ile karıştırılır. Bu hatayı yapmayın. Temel farklılıkları listeleyeceğim:
- oksidasyon durumunun bir işareti (+ veya -) vardır, değerliğin yoktur;
- oksidasyon durumu sıfır bile olabilir karmaşık madde sıfıra eşit değerlik, kural olarak, atomun bu elementin diğer atomlara bağlı değil (burada herhangi bir tür dahil bileşiği ve diğer "egzotikleri" tartışmayacağız);
- oksidasyon durumu, yalnızca aşağıdakilerle bağlantılı olarak gerçek anlam kazanan resmi bir kavramdır: iyonik bağlar aksine, "değerlik" kavramı en uygun şekilde kovalent bileşiklerle ilişkili olarak uygulanır.
Oksidasyon durumu (daha kesin olarak modülü) genellikle sayısal olarak belirlenir. değerliğe eşit, ancak daha da sıklıkla bu değerler çakışmaz. Örneğin, CO2'deki karbonun oksidasyon durumu +4'tür; C'nin değeri de IV'e eşittir. Ancak metanolde (CH3OH), karbonun değerliği aynı kalır ve C'nin oksidasyon durumu -1'e eşittir.
"Oksidasyon durumu" konulu kısa bir test
Bu konuyu anladığınızı kontrol etmek için birkaç dakikanızı ayırın. Beş basit soruyu cevaplamanız gerekiyor. İyi şanlar!