Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
реферат Элементы VА группы
Информация:
Тип работы: реферат.
Добавлен: 04.10.2012.
Год: 2012.
Страниц: 6.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
1. Общая характеристика элементов VА группы
К главной
подгруппе VА группы периодической системы
принадлежат азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут.
Атомы этих элементов имеют по
пять валентных электронов на s- и p-орбиталях
внешнего энергетического уровня. Из них
в невозбужденном состоянии атома неспарены
три p-электрона.
При возбуждении атомов происходит
распаривание s-электронов и преход одного
из них на d- подуровень (за исключением
атома азота, внешние электроны которого
не имеют низколежащего d-подуровня).
Таблица. Свойства атомов элементов VА
группы
Таблица. Свойства элементных веществ
VA группы
Атомы элементов этой группы способны
образовывать больше четырех ковалентных
связей. Исключение составляет атом азота,
который не может образовывать больше
четырех ковалентных связей. В соединениях
элементы этой группы проявляют степени
окисления +1,+2,+3,+4,+5,-3. Для азота наиболее
характерны степени окисления +3,+5,-3, а
также +2 и +4.
В организме человека азот
находится в биомолекулах: аминах, амидах,
аминокислотах в степени окисления -3,
фосфор - в виде солей и сложных эфиров
ортофосфорной кислоты и полифосфорных
кислот в степени окисления +5.
С увеличением радиусов атомов
от азота к висмуту закономерно уменьшается
энергия ионизации и относительная электроотрицательност .
Этим обусловлено ослабление неметаллических
свойств в ряду N-P-As-Sb-Bi. Азот и фосфор -
типичные неметаллы. Мышьяк амфотерен,
хотя неметаллические свойства сильнее
выражены, чем металлические. Сурьма амфотерна,
неметаллические и металлические свойства
выражены примерно одинаково. Для висмута
характерно преобладание металлических
свойств.
В кислородных соединениях все
элементы VA группы проявляют степени окисления
+3 и +5. Оксиды азота N2O3 и фосфора
P2O3 являются кислотными и
им соответствуют кислоты – азотистая
HNO3 и фосфористая H3PO4.
Оксиды мышьяка As2O3 и сурьмы
Sb2O3 проявляют амфотерные
свойства, причем у мышьяка (III) оксида
преобладают кислотные свойства. Соответствующие
им гидроксиды амфотерны.
2.Окислительно-восстановительные реакции
с участием азота.
Азот в различных реакциях может
проявлять окислительно-восстано ительные
свойства, то есть выступать в роли окислителя
или восстановителя. По электроотрицательност
азот уступает только фтору и кислороду,
поэтому для него характерны ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА.
С металлами он образует нитриды
при нагревании:
3Mg + N2 = Mg3N2
2Al + N2 = 2AlN
И только с литием азот соединяется
при обычных условиях:
6Li + N2 = 2Li3N
Многие нитриды легко гидролизуются:
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2
+ 2NH3
В реакции с водородом азот выступает
также в роли окислителя и обратимо взаимодействует
с ним при высокой температуре и давлении
в присутствии катализатора:
N2 + 3H2 = 2NH3
В качестве катализатора применяют
железо с добавками оксидов калия и алюминия.
В реакциях с кислородом и фтором
азот выступает в роли ВОССТАНОВИТЕЛЯ:
N2 + O2 = 2NO
N2 + 3F2 = 2NF3
Азот не реагирует ни с кислотами,
ни с щелочами.
Среди реакций со сложными веществами
отметим взаимодействие азота с карбидом
кальция, в результате которого образуется
цианамид кальция:
CaC2 + N2 = CaCN2 + C
Цианамид разлагается водой с
образованием аммиака:
CaCN2 +
3H2O = CaCO3
+ 2NH3
АММИАК
Аммиак за счет азота также может
проявлять окислительно-восстано ительные
свойства.
Аммиак взаимодействует с кислотами:
HCl + NH3 = NH4Cl
H2SO4 + NH3 = NH4HSO4
H2SO4 + NH3= (NH4)2SO4
Аммиак выступает во множество
реакций комплексообразования, так как
за счет неподеленной электронной пары
у атома азота его молекулы являются прекрасными
лигандами:
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
Аммиак за счет азота в степени
окисления -3 проявляет сильные восстановительные
свойства. Так, он горит:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
(без катализатора)
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
(с катализатором)
Восстановительные свойства аммиак
проявляет и при взаимодействии с оксидами
металлов:
3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O
За счет атомов водорода в степени
окисления +1 аммиак может выступать и
в несвойственной ему роли окислителя,
например в реакциях с активными металлами:
2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2
2Na + NH3 = Na2NH + H2
6Na + 2NH3 = 2Na3N + 3H2
Аммиак вступает в реакции с органическими
веществами. Эти реакции используют в
первую очередь для получения аминов или
аминокислот из углеводородного сырья:
C2H5Br + 2NH3 =C2H5NH2
+ NH4Br
CH2Cl-COOH + 3NH2 = H2N-CH2-COONH4
+ NH4Cl
ОКСИДЫ АЗОТА
Оксид азота (I) N2O
Бесцветный газ со слабым своеобразным
запахом, обладает наркотическим действием
(«веселящий газ»).
N2O + Cu = N2 + CuO
2N2O + S = SO2 + 2N2
3N2O + 2NH3 = 3N2 + 4H2O
Оксид азота (II) NO
Бесцветный газ, без запаха, токсичен,
почти нерастворим в воде.
3. Свойства соединений
азота (нитриды, гидразин, гидроксиламин,
азотистоводородная кислота)
Азот - основной компонент воздуха,
где его объемная доля равна 78,2% и массовая
доля 76%. Неорганические соединения азота
встречаются в природе в незначительных
количествах. Массовая доля азота в земной
коре составляет 0,04%.
Азот все время извлекается
из почвы растениями. В результате
этого почва истощается и становится
менее плодородной. В связи
с необходимостью вносить в
почву азотные удобрения уже
в начале 20 века были предприняты
усилия по использованию атмосферного
азота для получения азотистых
соединений, так называемая азотфиксация.
В виде сложных органических
соединений – белков – азот
входит в состав всех живых
организмов. Превращения, которым подвергаются
белки в клетках растений и животных, составляют
основу всех жизненных процессов. Без
белка нет жизни.
При полном замещении
водорода металлом в аммиаке
образуются соединения, называемые НИТРИДАМИ:
3Mg + N2 = Mg3N2
При соприкосновении с водой многие
нитриды полностью гидролизуются с образованием
аммиака и гидроксида металла:
Mg3N2 + 6H2O = 3 Mg (OH)2
+ 2NH3
Водород в аммиаке может замещаться
также галогенами. Так, при действии хлора
на концентрированный раствор хлорида
аммония получается НИТРИД ХЛОРА, или
ХЛОРИСТЫЙ АЗОТ, NCl3
в виде тяжелой маслянистой жидкости:
NH4Cl + 3Cl2
= NCl3 + 4HCl
Подобными же свойствами
обладает НИТРИД ЙОДА (йодистый
азот), образующийся в идее черного,
нерастворимого в воде порошка
при действии йода на аммиак.
Во влажном состоянии он безопасен,
но высушенный взрывается от
малейшего прикосновения; при
этом выделяются пары йода
фиолетового цвета.
ГИДРАЗИН N2H4
Бесцветная жидкость, кипящая
при 113,5°, получается при действии
гипохлорита натрия NaClO на концентрированный
раствор аммиака. Структурная формула
гидразина:
В молекуле гидразина
атомы азота имеют неподеленные
пары электронов. Это обусловливает
способность гидразина к реакциям
присоединения. Гидразин хорошо
растворяется в воде, а при
взаимодействии с кислотами присоединяет
по донорно-акцепторному способу
один или два иона водорода,
образуя два ряда солей- например
хлориды гидразония N2H4
· HCl и N2H4 · 2HCl. Таким образом,
гидразин обладает основными свойствами.
Гидразин - хороший растворитель.
При его горении в атмосфере воздуха или
кислорода выделяется очень большое количество
теплоты, вследствие чего гидразин нашел
применение в качестве составной части
топлива ракетных двигателей. Гидразин
и все его производные сильно ядовиты.
ГИДРОКСИЛАМИН NH2OH
Бесцветные кристаллы (температура
плавления около 33°). Структурная формула:
В молекуле гидроксиламина
атом азота имеет неподеленную
пару электронов. Поэтому, он способен
к реакциям присоединения с
образованием связей по донорно-акцепторному
способу. Гидроксиламин хорошо
растворяется в воде, а с кислотами
дает соли. Степень окисленности
азота в гидроксиламине равна
-1. Поэтому он проявляет как
восстановительные, так и окислительные
свойства. Однако более характерна
восстановительная способность
гидроксиламина. В частности, он
применяется как восстановитель
в лабораторной практике. Кроме
того его используют в производстве
некоторых органических веществ.
АЗИДОВОДОРОД (или АЗОТИСТОВОДОРОДНАЯ
КИСЛОТА)
Бесцветная жидкость (температура
кипения 36°) с резким запахом.
Принадлежит к числу слабых
кислот. В водном растворе диссоциирует
на ионы H+ и N3-. Анион
азидоводорода N-3 имеет
линейное строение. Его электронная структура:
Как сам азидоводород, так
и его соли- АЗИДЫ - очень взрывчаты.
Азид свинца Pb(N3)2 применяется
для снаряжения капсюлей-детонаторов
4. Медико-биологическое значение элементов
VА группы
АЗОТ. Азот по содержанию в организме человека(3,1%)
относится к макроэлементам. Если учитывать
только массу сухого вещества организмов
(без воды), то в клетках содержание азота
составляет 8-10%. Этот элемент - составная
часть аминокислот, белков, витаминов,
гормонов. Азот образует полярные связи
с атомами водорода и углерода в биомолекулах.
Во многих бионеорганических комплексах
- металлоферментах атомы азота по донорно-акцепторному
механизму связывают неорганическую и
органическую части молекулы.
Вместе с кислородом и
углеродом азот образует жизненно
важные соединения- аминокислоты, содержащие
одновременно аминогруппу с основными
свойствами и карбоксильную группу
с кислыми свойствами. Аминогруппа
выполняет очень важную функцию
и в молекулах нуклеиновых
кислот. Огромно физиологическое
значение азотсодержащих биолигандов-порфирин в,
например гемоглобина.
В биосфере происходит
круговорот азота. Азотный цикл
имеет жизненно важное значение
для сельского хозяйства.
Еще одно важное в биологическом
плане свойство азота - его растворимость
в воде почти такая же, как у кислорода.
Присутствие избытка азота в крови может
быть причиной развития кессонной болезни.
При быстром подъеме водолазов происходит
резкое падение давления - соответственно
падает растворимость азота в крови (закон
Генри) и пузырьки элементарного азота,
выходящие из крови, закупоривают мелкие
сосуды, что может привести к параличу
и смерти.
ФОСФОР. По содержанию в организме человека (0,95%)
фосфор относится к макроэлементам. Фосфор
– элемент органоген и играет исключительно
важную роль в обмене веществ. В форме
фосфата фосфор представляет собой необходимый
компонент внутриклеточной АТФ. Он входит
в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов
и других биологически активных соединений.
Фосфор является основой скелета животных
и человека, зубов.
Фосфорная буферная система
является одной из основных
буферных систем крови. Живые
организмы не могут обходиться
без фосфора. Значение фосфора состоит
в том, что сахара и жирные кислоты не могут
быть использованы клетками в качестве
источников энергии без предварительного
фосфорилирования.
Целый ряд соединений
фосфора используют в качестве
лекарственных препаратов. Следует
отметить, что фосфорорганические
соединения, содержащие связь C-P
, являются сильными нервнопаралитическим
ядами, входят в состав боевых отравляющих
веществ.
МЫШЬЯК. По содержанию в организме человека мышьяк
относится к микроэлементам. Он концентрируется
в печени, почках, селезенке, костях, легких,
волосах. Больше всего мышьяк содержится
в мозговой ткани и в мышцах. Мышьяк накапливается
в волосах и костях и в течение нескольких
лет не выводится из них полностью. Эта
особенность используется в судебной
экспертизе для выяснения вопроса, имело
ли место отравление соединениями мышьяка.
В относительно больших
дозах соединения мышьяка очень
ядовиты. Токсическое действие
соединений мышьяка обусловлено
блокированием сульфгидрильных
групп ферментов и других биологически
активных веществ.
СУРЬМА
И ВИСМУТ. По содержанию в организме человека сурьма
и висмут относятся к микроэлементам.
По классификации В.В. Ковальского сурьму
и висмут относят к той группе микроэлементов,
которые постоянно находятся в живых организмах,
но физиологическая и биохимическая роль
которых практически не выяснена.
Эти элементы также токсичны,
как и мышьяк.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Среди
р – элементов VA группы азот и фосфор являются
элементами, незаменимыми для всех живых
организмов. Возможно, незаменимым микроэлементом
является и мышьяк, в то время как для сурьмы
и висмута необходимость их живым организмам
пока не установлена. Являясь синергистами,
мышьяк, сурьма и висмут блокируют сульфгидрильные
группы биолигандов, и в относительно
больших дозах весьма токсичны. В то же
время положительная биологическая роль
микроколичеств мышьяка дает основание
полагать, что сурьма и висмут, возможно,
тоже могут быть в той или иной мере полезны
живым организмам.
Список литературы:
1.Общая
химия. Биофизическая химия. Химия биогенных
элементов: Учеб. для мед. спец. вузов/Ю.А.Ершов,
В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.; Под ред. Ю.А.Ершова.
– М.: Высш. шк.,1993. -560с., ил.
2.Общая
химия: Учебное пособие для
вузов. – 23-е изд., испр./Глинка.Л.Н.;
Под ред. В.А.Рабиновича. – Л.:Химия,1983.
– 704 с. ил.
