Кислород
Такой же немаловажный элемент в жизнедеятельности организма человека. В свободном состоянии кислород представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, плохо растворимый в воде. Жидкий кислород голубого цвета, обладает парамагнитными свойствами (втягивается в магнитное поле).
Элемент II периода VIА группы.Электронная конфигурация 2s²2p⁶, проявляет степени окисления -2, -1, +2(последние два появляются редко). Как и углерод, имеет аллотропные модификации( О2 и О3).
Кислород является химически активным элементом и сильным окислителем, может образовать соединения со всеми элементами кроме инертных газов, золота. С галогенами реагирует под действием электрического разряда и ультрафиолета. Во всех соединениях кислород выполняет роль окислителя, кроме соединений со фтором. Особенностью большинства реакций с кислородом - выделение большого количества тепла и света, этот процесс иначе называют горением.
С щелочными металлами (кроме лития) кислород образует пероксиды:
2Na + O2 = Na2O2
С остальными металлами образуются оксиды:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
С неметаллами кислород взаимодействует при нагревании, все реакции экзотермичны, кроме реакций с азотом, там реакция эндотермическая и проходит при температуре 3000С⁰ в электрической дуге:
4P + 5O2 = 2P2O5
N2 + O2 ↔ 2NO – Q
При горении сложных неорганических веществ в избытке кислорода образуются оксиды соответствующих элементов:
2H2S + 3O2 = 2SO2↑ + 2H2O (t⁰)
4NH3 + 3O2 = 2N2↑ + 6H2O (t⁰)
Кислород способен окислять оксиды и гидроксиды до соединений с более высокой степенью окисления:
2CO + O2 = 2CO2 (t⁰)
2NO + O2 = 2NO2
Практически все органические вещества горят, окисляясь кислородом воздуха до углекислого газа и воды:
CH4 + 2O2 = CO2↑ +H2O
Кроме реакций горения (полное окисление) возможны также реакции неполного или каталитического окисления, в этом случае продуктами реакции могут быть спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и другие вещества:
CH4→CH3OH→CH2O→HCOOH→CO2
В живом организме кислород окисляет белки, жиры и углеводы, для добычи энергии.
Азот
Элемент II периода VА группы. Азот при нормальных условиях является бесцветным газом, не имеет запаха, малорастворимый в воде, данная форма азота встречается чаще всего. При температуре кипения −195,8 ⁰C является бесцветной жидкостью, подвижность как у воды. В твердое состояние азот переходит при температуре −209,86 ⁰C, выглядит как белый кристалл или на массу немного похожее на снег. Что в твердом, что в газообразном состоянии, азот при контакте с воздухом поглощает из него кислород, при этом в твердом состоянии азот плавится и образует раствор кислорода в азоте.
Конфигурация азота 2s² 2p³, в свободном состоянии встречается в виде двухатомных молекул. Атомы азота друг с другом образуют тройную связь, что делает подобную молекулу крайне прочной для диссоциации при нормальных условиях. Причина по которой азот в обычных условиях является газообразным - это то, что молекула азота неполярна и обладает слабой поляризацией, а сила, при которой молекулы азота взаимодействуют друг с другом очень слаба.
Некоторые соединения азота эндотермичны, в связи с высокой прочности его молекулы(оксиды, галогениды), легко разлагаются при нагревании.
В обычных условиях азот может реагировать только с литием:
6Li + N2 → 2Li3N
Может реагировать с некоторыми металлами и неметаллами при нагревании, образуя нитриды:
3Mg + N2 → Mg3N2
Достарыңызбен бөлісу: |