Fluorowce, siarka, azot, fosfor - synteza pierwiastkow

Temp. wrzenia helowców rośnie ze wzrostem liczby atomowej; różne wartości temp. umożliwiają wydzie- lanie gazów szlachetnych; Gazy szlachetne-bezbarwne, używane do napeł. balonów, wypeł. żarówek, spawania aktywnych metali, konserw. żywności (hel), wypełniania butli gazowych (stosunek 4:1 z tlenem tzw. powietrze helowe), używane także w laserach; Fluorowce- liczba el. walencyjnych- 7 stopnie utlenienia (-VII,+V,+III,+I), stan skupienia: gazy o różnej barwie( fluor-żółty,chlor- żółtozielona, brom-czerwonobrunatna, jod-fioletowa, jod w stanie stałym -stalowoczarny, temp. wrzenia i topnienia rośnie wraz ze wzrostem liczby atomowej Aktywność fluorowców: F, Cl, Br, I ; ze wzrostem liczby atomowej maleje elektroujemność i reaktywność chemiczna; reakcja F z H przebiega błysk. a Cl z H przy udziale
światła; fluorowce reagują bezp. z metalami (Cl2 + Cu-CuCl2 tworzy się brunatny dym, który po rozp. w H2O tworzy roztwór o barwie niebieskiej; Cl2 + 2Fe-FeCl3 tworzy się brunatny dym, który po rozp. w H2O tworzy roztwór o barwie żółtej; nie reagują bezp. z O2 ; posiadają zdolność wypierania z halogenków (roztworów własnych soli); Fluorowcowodory –najsilniejszy jest HI; wyst. wiązania kow. spolar. ; dobrze rozp. się w H2O tworząc roztwory wodne kwasów; najaktywniejszy jest HI; moc rośnie ze wraz ze
wzrostem liczby atom. oraz promienia atom. ; Cl z H i O2 tworzy kwasy chlorowe( HClO,HClO2, HClO3, HClO4, najmocniejszy jest ostatni kwas, bo ma najwięcej tlenu; Otrzymywanie fluorowców (CaF2-fluoryt, NaCl- halit, KCl- sylwin)- elektroliza roztw. wodnych soli fluorowców; metoda laboratoryjna(z zast. zw. manganu) Siarka- st. utlenienia (+VI,+IV,+II, 0, -II) najtrwalsze zw. tworzy na +VI i na –II; wyst. siarki: stan wolny-postać rodzima;w postaci minerałów(FeS2-piryt,Cu2S-chalkozyn,ZuS-blenda cynkowa,PbS-galena,BaSO4-baryt, SrSO4-celestyn; Alotropia siarki: siarka rombowa(α)-żółte kryształy(zbudowane z 8-atomowych pierścieni) trwała w temp. pokojowej, po ogrzaniu do 96˚C przechodzi w siarkę jednoskośną(β) o jasnożółtych kryształach o igłowatym kształcie; mają one podobne wł, chemiczne ale różne temp. topnienia, wrzenia i gęstością α-2,05 g/cm3 β-1,96 g/cm3, wynika to z ustawienia pierscieni względem siebie; Siarkowodór: otrzymywanie - bezp. synteza H2 i S lub reakcja siarczków metali z kwasami; wł fizyczne-gaz, bezbarwny, ma char. zapach-zgnilych jaj b. d. rozp w H2O tworząc kwas siarkowodorowy, jest to slaby kwas ulegajacy 2-stopniowej dysocjacji, H2S można także otrzymac w beztlenowym rozkladzie bialka; wl chemiczne- spala się niebieskim plomieniem SO2- gaz,bezbarwny, o ostrym ,char. zapachu, rozp w H2O, o gestosci 2,56 g/cm3 ma właściwości bakteriobójcze i konserw. używany do kadzenia beczek od wina i konserw. produktow spozywczych; otrzymywanie SO2 – S + O2-SO2 , spalanie pirytu, reakcja soli kwasu siarkowego (III) z HCl wl chem. SO2 jest tzw. bezwodnikiem H2SO4 , Kwas siarkowy(VI) otrzymywanie metodą kontaktową I etap: S + O2-SO2 II etap: 2SO2 + O2 –2SO3(obecnosc katalizatora-platyny, temp - 400˚ C, cisnienie powyzej 1013 Hpa oleum(25-30% SO3 rozp. w H2SO4), aby powstal kwas trzeba rozpuscic oleum w H2O wl.fiz –ciecz oleista,bezwonna, bezbarwna, gestosc 1,84 g/cm3, rozpuszcza się w H2O (proces egzoenergetyczny- wydzielenie się ciepla do otoczenia) wl. chem. Cr,Al.,Fe pod wplywem stez. H2SO4 ulega procesowi pasywacji; Mg,Fe,Al.,Cr reaguja z rozc H2SO4 z wydzieleniem H2 Azot-st. utlenienia (+V,+IV, +III, +II,+I,0, -III) na dodatnich tworzy tlenki, na zerowym pierwiastek w stanie wolnym, na –III jako amoniak Wystepowanie -jako N2 w powietrzu(78% obj.), jako saletry: KNO3(indyjska),NaNO3(chilijska) Ca(NO3)2 (norweska), w org. zywych jako bialka i kwasy nukleinowe( w ciele czlowieka 3% pierwiastkow)wl.fizyczne-gaz,bezbarwny,bez smaku,bezwonny, slabo rozp. w H2O, gestosc 1,25 g/cm3 , jest niepalny i nie podtrzymuje spalania(wykorzystuje się to w poduszkach pow.) Amoniak wl. fiz.-gaz,bezbarwny, o ostrym char. zapachu, gestosc mniejsza niż gestosc powietrza, trujacy, b.d. rozp. w H2O tworzac wode amoniakalna(NH3.H2O) otrzymywanie: metoda przem.(bezp. synteza N2 i H2 ); metoda laborat. (rozklad termiczny soli amonowych(NH4Cl->NH3+HCl); wl chem-amoniak ma odczyn zasadowy, bo ma wolna pare elektronowa)Tlenki azotu:N2O-bezbarwny gaz,slodkawy zapach(potocznie zwany gazem rozweselajacym) NO-bezbarwny gaz,b. Latwo utlenia się do NO2(brunatny gaz), N2O3---czerwonobrunatny gaz lub niebieska ciecz(isnieje w niskich temp.) N2O3->NO+NO2, N2O5-subst. stala, bezbarwna, krystaliczna, okr. jako formalny bezwodnik HNO3 Kwas azotowy(V) –otrzymywanie: I etap 4NH3+5O2->4NO+6H2O II etap 2NO+O2-> 2NO2 III etap 4NO2+O2+2H2O->4HNO3 wl. fiz. –ciecz oleista, gestosc 1,38 g/cm3, uzywany jest 65% HNO3 wl.chem. reakcja ksantoproteinowa(reakcja HNO3 z bialkiem- powoduje żółte zabarwienie bialka), silne wl. utleniajace metale pod wplywem stezonego HNO3 ulegaja pasywacji Fosfor: wystepowanie: w postaci mineralow Ca3(PO4)2.HzO (fosforyt), Ca3(PO4)2.CaF2 (apatyt) Ca3(PO4)2.CaCl2 (apatyt), w org. zywych(ukl. kostny i kw. nukleinowe) Otrzymywanie:metoda polegajaca na redukcji weglem mieszaniny krzemionki i mineralu zawierajacego fosfor Ca3(PO4)2+5C+3SiO2->2P+5CO+3CaSiO3 odmiany alotropowe:f. biały-biala woskowata,miekka masa,lekko żłółknąca,łatwo topliwa(44,1˚C),bardzo reaktywna chem., wiąże się gwałt. z O2 (dlatego przechowywana jest pod woda,wystepuje w postaci czasteczek P4,swieci w ciemnosci (poprzez utlenianie), ogrzewajac go bez dostepu tlenu powstaje fosfor czerwony; f. czerwony-subst. stała, kryst. ,barwa czerwonobrunatna,mniej reaktywny od f. bialego,w temp. pokojowej nie utlenia się, nie rozpuszcza w wodzie ani w rozp. organicznych, spala się jasnym plomieniem tworzac biale dymy, f.czarny szaroczarna subst. przewodzi cieplo i prad el.; wl.chem fosforu: reaguje bezp. z siarka i chlorem;
Kw. fosforowy: H3PO4-stala,krystaliczna subst. barwy bialej, w laboratoriach uzywany jest 85% roztwor tego kwasu; reakcja otrzym. Ca3(PO4)2+3H2SO-4->2H3PO4+3CaSO4