عاطف خليفة
28-11-2007, 01:05 AM
العناصر المثالية
عناصر الفئة ( S )
أولاً : عناصر الفئة (S)
1- عناصر المجموعة 1A - الأقلاء
2- تسمي الاقلاء لأنها تذوب في الماء مكونه قلويات قوية
تشمل الليثيوم Li - الصوديوم Na - البوتاسيوم K - الروبيديوم Rb السيزيوم Cs - الفرانسيوم F
3- أهم خاماتها الكلوريدات NaCl - KCl
وينتج الفرانسيوم من انحلال الاكتنيوم
+ 42Hehttp://www.thanwya.com/vb/Image35.gifhttp://www.thanwya.com/vb/Image36.gifhttp://www.thanwya.com/vb/Image37.gif
4- خواصها :
أ) التوزيع الإلكتروني جميعها تنتهي بـ ns1
Li3 = [He2 ], 2s1 Na11= {Ne10}, 3s1
K19 = [Ar18] , 4s1 Rb37 = {Kr36} ,5s1
Fr87 = {Rn86}, 7s1Cs55= [Xe54],6s1
ب) وجود إلكترون مفرد في مستوي الطاقة الأخير.
- يقع كل عنصر في بدء دورة جديدة
- عدد تأكسد كل منها +1
- تتميز بنشاطها الكبير لسهولة فقد الإلكترون الأخير
- جهد التأين الأول صغير والثاني كبير ،إذ يتسبب في كسر مستوي طاقة مكتمل
- معظم مركباتها أيونية وتتوقف خواص أملاحها على الأيون السالب
- عوامل مختزلة قوية
- أكثر الفلزات ليونة وأقل في درجات الغليان والانصهار
جـ) كبر حجم الذرة
- لها سالبية كهربية صغيرة ولذلك فهي عناصر كهروموجبة
- صغر الميل الإلكتروني وجهد التأين
- يستخدم السيزيوم والبوتاسيوم في الخلايا الكهروضوئية
والسبب : نصف قطر الذرة كبير - جهد التأين صغير لذلك عند تعرضها للضوء تتحرر إلكترونات التكافؤ مكونه تياراً كهربياً
- عند إثارة إلكتروناتها تعطي ألواناً مميزة (كشف اللهب)
لون اللهب في حالة الليثوم قرمزي.
في حالة الصوديوم أصفر ذهبي .
في حالة البوتاسيوم بنفسجي فاتح .
في حالة السيزيوم أزرق بنفسجي .
-تحفظ بعيداً عن الهواء والرطوبة بسبب نشاطها لذلك تحفظ تحت الكيروسين
تفاعلاتها الكيميائية :
أثر الهواء الجوي : يتفاعل الليثوم فقط مع النتروجين
2Li3N http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 6Li + N2
3LiOH + NH3http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif Li3N + 3H2O
مع الماء . تتفاعل بشدة ويتصاعد الهيدروجين وحرارة تكفي لاشتعال الهيدروجين لذلك لا يستخدم الماء في إطفاء حرائق الصوديوم
http://www.thanwya.com/vb/Image39.gif 2NaOH + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na +2H2O
مع الأكسجين : تعطي أنواعاً ثلاثة من الأكاسيد عند احتراقها
4Li + O2http://www.thanwya.com/vb/Image40.gif2Li2O
أكسيد ليثيوم
2Na + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image41.gifNa2O2
فوق أكسيد الصوديوم
K + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image42.gifKO2
سوبر أكسيد البوتاسيوم
فوق الأكاسيد والسوبر أكسيد عوامل مؤكسدة قوية .
الأكاسيد تتفاعل مع الماء أو الأحماض
Li2O + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2LiOH
Na2O2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2NaOH + H2O2
2KO2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2KOH + H2O2 + O2
Na2O2 + 2HClhttp://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2NaCl + H2O2
يتفاعل السوبر أكسيد مع ثاني أكسيد الكربون
4KO2+ 2CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image43.gif2K2CO3 + 3O2
لذلك يستخدم سوبر أكسيد البوتاسيوم في الأماكن المغلقة مثل الغواصات والطائرات التي تحلق على ارتفاعات عالية
-تحضير الأكاسيد :
يذاب الفلز في النوشادر المسال - ثم تضاف كمية الأكسجين المطلوبة والأكاسيد قواعد قوية، تذوب في الماء مكونة قلوياً قوياً
4-مع الأحماض .
2NaCl + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na + 2HCl
5- مع الهيدروجين ،تكون الهيدريدات:
2LiH http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Li + H2
2NaH http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na + H2
الهيدريدات هي مركبات أيونية عدد تأكسد الهيدروجين =-1
الهيدريدات عوامل مختزلة قوية تذوب في الماء وتعطي الهيدروجين
http://www.thanwya.com/vb/Image44.gif
6- مع الهالوجنيات :
2Na + Cl2 http://www.thanwya.com/vb/Image45.gif2NaCl
2K + Br2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2KBr
http://www.thanwya.com/vb/Image46.gif
8- أثر الحرارة على الأملاح الأكسجينية :
أ) الكربونات لا تحل لثباتها الحراري ماعدا كربونات الليثوم
Li2CO3 http://www.thanwya.com/vb/Image47.gifLi2O + CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image48.gif
ب) النترات
2NaNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image42.gif2NaNO2 +O2
تنحل نترات البوتاسيوم إلي نتريت وأكسجين مع حدوث انفجار شديد؛لذلك تستخدم في صناعة البارود ولا تصلح نترات الصوديوم لأنها تمتص الرطوبة من الجو (متميعة).
استخلاص الفلزات : بسبب نشاطها يستخدم التحليل الكهربي مع إضافة مادة صهارة لمصهور هاليدراتها لخفض درجة الأنصهار (طريقة ديفي )
Na+ + Cl- http://www.thanwya.com/vb/Image49.gif NaCl
المجموعة الخامسة ( أ )
عناصر المجموعة هي النيتروجين -الفوسفور - الزرنيخ - الأنتيمون والبزموت
* خواص العناصر :
1- التوزيع الإلكتروني
7N = [H2e] 2s2 ,2P3
15P = [Ne10] 3s2 , 3P3
33AS= [Ar18]4s2 ,3d10, 4P3
51Sb= [Kr36]5s2, 4d10,5p3
83Bi = [Xe54] 652, 4f14 , 5d10,6p3
2- الحالة العنصرية :
-النيتروجين - الفوسفور لافلزات
-الزرنيخ - والأنتيمون أشباه فلزات
-البزموت فلز
3-جزئ النتروجين N2
الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون في الحالة البخارية Sb4 - As4 - P4 البزموت Bi2
4-أعداد التأكسد تتراوح من -3 إلي +5
5-تفاعلاتها
أ) مع الأكسجين
http://www.thanwya.com/vb/Image51.gif
مع الهيدروجين : تكون النشادر NH3 - الفوسفين PH3
وهي تكون رابطة تناسقية مع البروتون مكونه أيون الامونيوم NH4+ والفوسفونيوم PH4+
* التآصل : في اللافلزات الصلبة
" وجود العنصر في عدة صور تختلف في خواصها الفيزيائية وتتفق في خواصها الكيميائية "
السبب في ظاهرة التآصل اختلاف ترتيب الجزئيات وعددها، وبذلك يختلف الشكل البللوري
* النتروجين N2
تحضيره في المعمل
NaNO2 + NH4Clhttp://www.thanwya.com/vb/Image52.gifNaCl + H2O + N2
خواصه :
1- مع الهيدروجين
N2 + 3H2http://www.thanwya.com/vb/Image53.gif2NH3
2- مع الأكسجين
N2+ O2http://www.thanwya.com/vb/Image54.gif2NO
2NO + O2http://www.thanwya.com/vb/Image55.gif2NO2
مع الفلزات
3Mg+ N2http://www.thanwya.com/vb/Image56.gifMg3N2
نيتريد ماغنسيوم
مع كربيد الكالسيوم
CaC2 + N2http://www.thanwya.com/vb/Image57.gifCaCN2 + C
سياناميد الكالسيوم
CaCN2 + 3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image55.gif CaCO3 + 2NH3
ويستخدم سيناميد الكالسيوم كمصدر للنشادر أثناء ري الأراضي الزراعية
* النشادر (الأمونيا) NH3
تحضيرها في المعمل
2NH4Cl + Ca(OH)2 http://www.thanwya.com/vb/Image52.gif CaCl2 + 2H2O + 2NH3 http://www.thanwya.com/vb/Image58.gif
يستخدم الجير الحي للتجفيف .
يجمع الغاز بإزاحة الهواء لأسفل لأنه أخف من الهواء
يستخدم الجير الحي للتجفيف
أنظر الرسم
http://www.thanwya.com/vb/Image59.gif
تحضير النشادر في الصناعة (طريقة هابر )
http://www.thanwya.com/vb/Image60.gif
* حمض النيتريك
تحضيره في المعمل
2KNO3 + H2SO4http://www.thanwya.com/vb/Image52.gifK2SO4 + 2HNO3
خواص الحمض :
1- أثر الحرارة، ينحل بالتسخين :
4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image52.gif2H2O + 4NO2 + O2
2- عامل مؤكسد :
تتوقف نتيجة تفاعل الفلزات مع الحمض على تركيز الحمض ودرجة الحرارة
ونوع الفلز والشوائب الموجودة في الفلز
مع النحاس
3Cu + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image65.gif3Cu (NO3)2 + 4H2O +2NO
Cu + 4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image66.gifCu(NO3)2 +2H2O +2NO2
مع الحديد :
2Fe + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image65.gif2Fe (NO3)3 + 4H2O +2NO
نترات الحديد III
* الخمول الكيميائي :
لا يتفاعل حمض النتريك المركز مع بعض الفلزات مثل الحديد والكروم والألومنيوم لتكون طبقة غير مسامية من الأكسيد تحيط بالفلز وتمنع التفاعل .
* الأهمية الاقتصادية لعناصر المجموعة الخامسة
النيتروجين : يدخل في صناعة النوشادر - الأسمدة - وتحضير حمض النتريك
الفوسفور : يدخل في صناعة الثقاب - مبيد الفئران - القنابل الحارقة - الألعاب النارية - وسبيكة برونز الفوسفور
الانتيمون في المركم الرصاصي وفي الصبغات
البزموت في عمل سبائك منخفضة درجة الانصهار
ملخص الباب الرابع
اولا :عناصر المجموعة( 1A)الأقلاء
1- عناصر الاقلاء تشمل اللثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والربيديوم والسيزيوم والفرانسيوم
2- تنتهي عناصر المجموعةب
3- تتميز عناصرها بكبر حجم الذرة- وقلة جهدالتأين.
4- تفقد إلكترونات مكونة أيونات موجبة
5- تحفظ بعيداً عن الهواء والرطوبة(تحت الكيروسين)بسبب نشاطها الكيميائي
6- معادلاتها
6Li + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image67.gif2 Li3N
مع الماء
Li3N +3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image67.gif 3LiOH + NH3
2Na + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image68.gif 2NaOH + H2
مع الاكسجين
4Li + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image69.gif 2Li2O
2 Na + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image70.gif Na2O2
K + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image71.gif KO2
الاكاسيد مع الماء
Li2O + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image72.gif 2LiOH
Na2O2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image73.gif 2NaOH + H2O2
2KO2 + 2 H2O http://www.thanwya.com/vb/Image74.gif 2 KOH + H2O2 + O2
استخدام سوبر أكسيد البوتاسيوم في تنقية هواء الغواصات
4KO2 +2CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image75.gif 2K2CO3 + 3O2
مع الأحماض
2Na + 2HCl http://www.thanwya.com/vb/Image76.gif 2NaCl + H2
مع الهيدروجين
2Na + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image77.gif 2 NaH
الهيدريدات عوامل مختزلة
NaH + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image78.gif NaOH + H2
مع الهالوجينات
2Na + Cl2 http://www.thanwya.com/vb/Image79.gif 2 NaCl
مع اللافلزات
2Na + S http://www.thanwya.com/vb/Image80.gif Na2S
أثر الحرارة علي بعض الأملاح
Li2CO3 http://www.thanwya.com/vb/Image81.gif Li 2O + CO2
2NaNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image82.gif 2NaNO2 + O2
ثانيا: المجموعة الخامسة 5A) )
1- عناصر المجموعة النيتروجين- الفوسفور-الزرنيخ- الأنتيمون والبزموت
2- التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعةتنتهي ب
ns2,np3
3- النيتروجين والفوسفور لافلزات-الزرنيخ والأنتيمون اشباه فلزات - البزموت فلز
4- تتراوح أعداد التأكسد من -3 الي +5
5- تفاعلاتها
أ) مع الاكسجين
2N2 + 3O2 http://www.thanwya.com/vb/Image83.gif2N2O3
ب) مع الهيدروجين تكون
NH3،PH3
وهذه المواد تكون رابطة تناسقية مع البروتون،مكونة أيون الأمونيومNH4+ او الفوسفونيوم PH4+
ج) ظاهرة التآصل : هي وجود العنصر الواحد في عدة صور تتفق في خواصها الكيميائية،وتختلف في خواصها الفيزيائية
6- النيتروجين
تحضيره في المعمل:
NaNO2 + NH4Clhttp://www.thanwya.com/vb/Image84.gif NaCl + H2O + N2
خواصة:
N2 + 3H2 http://www.thanwya.com/vb/Image83.gif 2NH3
N2 + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image85.gif 2NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image86.gif 2NO2
3Mg + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image87.gif Mg3N2
Mg3N2+ 6H2O http://www.thanwya.com/vb/Image88.gif 3Mg(OH)2 + 2NH3
CaC2 + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image89.gif CaCN2 +C
CaCN2 + 3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image90.gif CaCO3 + 2NH3
7- الأمونياNH3
تحضيرها في المعمل
2NH4Cl + Ca(OH)2 http://www.thanwya.com/vb/Image91.gif CaCl2 + 2H2O + 2NH3
تحضيرها في الصناعة
N2 + 3 N2 http://www.thanwya.com/vb/Image92.gif 2NH3
يتم التفاعل في وجود الحديدوالمولبيدنيوم ،وتحت ضغط 200 ضغط جوي و500 درجةحرارة مئوية
8- حمض النتريك HNO3
تحضيرة في المعمل
2KNO3 + H2SO4 http://www.thanwya.com/vb/Image93.gif K2SO4 + 2HNO3
تحضيرة في الصناعة
أ) من الأمونيا
4NH3 + 5O2 http://www.thanwya.com/vb/Image94.gif 6H2O + 4NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image95.gif 2NO2
2NO2+ H2O http://www.thanwya.com/vb/Image96.gif HNO3 + HNO2
3HNO2 http://www.thanwya.com/vb/Image97.gif HNO3 +H2O + 2NO
ب) طريقة القوس الكهربي (بركلاند\ آيد)
N2 + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image98.gif 2NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image99.gif 2NO2
2NO2+ H2O http://www.thanwya.com/vb/Image100.gif HNO3 + HNO2
3HNO2 http://www.thanwya.com/vb/Image101.gif HNO3 +H2O + 2NO
خواص حمض النيتريك:
أ)أثر الحرارة
4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif 2H2O + 4 NO2 + O2
ب) عامل مؤكسد
جـ) مع الفلزات
3Cu + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image103.gif 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
Cu + 4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2
2Fe + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif 2Fe(NO3)3 + 4H2O + 2NO
الخمول الكيميائي:
تكون طبقة غير مسامية من الأكسيد تحيط بالفلز وتوقف التفاعل
الأهمية الاقتصادية:
يدخل النتروجين في صناعة الأسمدةوالنوشادر وحمض النيتريك
ويدخل الفوسفور في صناعة الثقاب ومبيد للفئران والقنابل الحارقة والألعاب الناريةوالسبائك
يدخل الأنتيمون في صناعةالمركم الرصاصي والصبغات.
يدخل البزموت في عمل السبائك.
عناصر الفئة ( S )
أولاً : عناصر الفئة (S)
1- عناصر المجموعة 1A - الأقلاء
2- تسمي الاقلاء لأنها تذوب في الماء مكونه قلويات قوية
تشمل الليثيوم Li - الصوديوم Na - البوتاسيوم K - الروبيديوم Rb السيزيوم Cs - الفرانسيوم F
3- أهم خاماتها الكلوريدات NaCl - KCl
وينتج الفرانسيوم من انحلال الاكتنيوم
+ 42Hehttp://www.thanwya.com/vb/Image35.gifhttp://www.thanwya.com/vb/Image36.gifhttp://www.thanwya.com/vb/Image37.gif
4- خواصها :
أ) التوزيع الإلكتروني جميعها تنتهي بـ ns1
Li3 = [He2 ], 2s1 Na11= {Ne10}, 3s1
K19 = [Ar18] , 4s1 Rb37 = {Kr36} ,5s1
Fr87 = {Rn86}, 7s1Cs55= [Xe54],6s1
ب) وجود إلكترون مفرد في مستوي الطاقة الأخير.
- يقع كل عنصر في بدء دورة جديدة
- عدد تأكسد كل منها +1
- تتميز بنشاطها الكبير لسهولة فقد الإلكترون الأخير
- جهد التأين الأول صغير والثاني كبير ،إذ يتسبب في كسر مستوي طاقة مكتمل
- معظم مركباتها أيونية وتتوقف خواص أملاحها على الأيون السالب
- عوامل مختزلة قوية
- أكثر الفلزات ليونة وأقل في درجات الغليان والانصهار
جـ) كبر حجم الذرة
- لها سالبية كهربية صغيرة ولذلك فهي عناصر كهروموجبة
- صغر الميل الإلكتروني وجهد التأين
- يستخدم السيزيوم والبوتاسيوم في الخلايا الكهروضوئية
والسبب : نصف قطر الذرة كبير - جهد التأين صغير لذلك عند تعرضها للضوء تتحرر إلكترونات التكافؤ مكونه تياراً كهربياً
- عند إثارة إلكتروناتها تعطي ألواناً مميزة (كشف اللهب)
لون اللهب في حالة الليثوم قرمزي.
في حالة الصوديوم أصفر ذهبي .
في حالة البوتاسيوم بنفسجي فاتح .
في حالة السيزيوم أزرق بنفسجي .
-تحفظ بعيداً عن الهواء والرطوبة بسبب نشاطها لذلك تحفظ تحت الكيروسين
تفاعلاتها الكيميائية :
أثر الهواء الجوي : يتفاعل الليثوم فقط مع النتروجين
2Li3N http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 6Li + N2
3LiOH + NH3http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif Li3N + 3H2O
مع الماء . تتفاعل بشدة ويتصاعد الهيدروجين وحرارة تكفي لاشتعال الهيدروجين لذلك لا يستخدم الماء في إطفاء حرائق الصوديوم
http://www.thanwya.com/vb/Image39.gif 2NaOH + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na +2H2O
مع الأكسجين : تعطي أنواعاً ثلاثة من الأكاسيد عند احتراقها
4Li + O2http://www.thanwya.com/vb/Image40.gif2Li2O
أكسيد ليثيوم
2Na + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image41.gifNa2O2
فوق أكسيد الصوديوم
K + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image42.gifKO2
سوبر أكسيد البوتاسيوم
فوق الأكاسيد والسوبر أكسيد عوامل مؤكسدة قوية .
الأكاسيد تتفاعل مع الماء أو الأحماض
Li2O + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2LiOH
Na2O2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2NaOH + H2O2
2KO2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2KOH + H2O2 + O2
Na2O2 + 2HClhttp://www.thanwya.com/vb/Image38.gif2NaCl + H2O2
يتفاعل السوبر أكسيد مع ثاني أكسيد الكربون
4KO2+ 2CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image43.gif2K2CO3 + 3O2
لذلك يستخدم سوبر أكسيد البوتاسيوم في الأماكن المغلقة مثل الغواصات والطائرات التي تحلق على ارتفاعات عالية
-تحضير الأكاسيد :
يذاب الفلز في النوشادر المسال - ثم تضاف كمية الأكسجين المطلوبة والأكاسيد قواعد قوية، تذوب في الماء مكونة قلوياً قوياً
4-مع الأحماض .
2NaCl + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na + 2HCl
5- مع الهيدروجين ،تكون الهيدريدات:
2LiH http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Li + H2
2NaH http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2Na + H2
الهيدريدات هي مركبات أيونية عدد تأكسد الهيدروجين =-1
الهيدريدات عوامل مختزلة قوية تذوب في الماء وتعطي الهيدروجين
http://www.thanwya.com/vb/Image44.gif
6- مع الهالوجنيات :
2Na + Cl2 http://www.thanwya.com/vb/Image45.gif2NaCl
2K + Br2 http://www.thanwya.com/vb/Image38.gif 2KBr
http://www.thanwya.com/vb/Image46.gif
8- أثر الحرارة على الأملاح الأكسجينية :
أ) الكربونات لا تحل لثباتها الحراري ماعدا كربونات الليثوم
Li2CO3 http://www.thanwya.com/vb/Image47.gifLi2O + CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image48.gif
ب) النترات
2NaNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image42.gif2NaNO2 +O2
تنحل نترات البوتاسيوم إلي نتريت وأكسجين مع حدوث انفجار شديد؛لذلك تستخدم في صناعة البارود ولا تصلح نترات الصوديوم لأنها تمتص الرطوبة من الجو (متميعة).
استخلاص الفلزات : بسبب نشاطها يستخدم التحليل الكهربي مع إضافة مادة صهارة لمصهور هاليدراتها لخفض درجة الأنصهار (طريقة ديفي )
Na+ + Cl- http://www.thanwya.com/vb/Image49.gif NaCl
المجموعة الخامسة ( أ )
عناصر المجموعة هي النيتروجين -الفوسفور - الزرنيخ - الأنتيمون والبزموت
* خواص العناصر :
1- التوزيع الإلكتروني
7N = [H2e] 2s2 ,2P3
15P = [Ne10] 3s2 , 3P3
33AS= [Ar18]4s2 ,3d10, 4P3
51Sb= [Kr36]5s2, 4d10,5p3
83Bi = [Xe54] 652, 4f14 , 5d10,6p3
2- الحالة العنصرية :
-النيتروجين - الفوسفور لافلزات
-الزرنيخ - والأنتيمون أشباه فلزات
-البزموت فلز
3-جزئ النتروجين N2
الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون في الحالة البخارية Sb4 - As4 - P4 البزموت Bi2
4-أعداد التأكسد تتراوح من -3 إلي +5
5-تفاعلاتها
أ) مع الأكسجين
http://www.thanwya.com/vb/Image51.gif
مع الهيدروجين : تكون النشادر NH3 - الفوسفين PH3
وهي تكون رابطة تناسقية مع البروتون مكونه أيون الامونيوم NH4+ والفوسفونيوم PH4+
* التآصل : في اللافلزات الصلبة
" وجود العنصر في عدة صور تختلف في خواصها الفيزيائية وتتفق في خواصها الكيميائية "
السبب في ظاهرة التآصل اختلاف ترتيب الجزئيات وعددها، وبذلك يختلف الشكل البللوري
* النتروجين N2
تحضيره في المعمل
NaNO2 + NH4Clhttp://www.thanwya.com/vb/Image52.gifNaCl + H2O + N2
خواصه :
1- مع الهيدروجين
N2 + 3H2http://www.thanwya.com/vb/Image53.gif2NH3
2- مع الأكسجين
N2+ O2http://www.thanwya.com/vb/Image54.gif2NO
2NO + O2http://www.thanwya.com/vb/Image55.gif2NO2
مع الفلزات
3Mg+ N2http://www.thanwya.com/vb/Image56.gifMg3N2
نيتريد ماغنسيوم
مع كربيد الكالسيوم
CaC2 + N2http://www.thanwya.com/vb/Image57.gifCaCN2 + C
سياناميد الكالسيوم
CaCN2 + 3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image55.gif CaCO3 + 2NH3
ويستخدم سيناميد الكالسيوم كمصدر للنشادر أثناء ري الأراضي الزراعية
* النشادر (الأمونيا) NH3
تحضيرها في المعمل
2NH4Cl + Ca(OH)2 http://www.thanwya.com/vb/Image52.gif CaCl2 + 2H2O + 2NH3 http://www.thanwya.com/vb/Image58.gif
يستخدم الجير الحي للتجفيف .
يجمع الغاز بإزاحة الهواء لأسفل لأنه أخف من الهواء
يستخدم الجير الحي للتجفيف
أنظر الرسم
http://www.thanwya.com/vb/Image59.gif
تحضير النشادر في الصناعة (طريقة هابر )
http://www.thanwya.com/vb/Image60.gif
* حمض النيتريك
تحضيره في المعمل
2KNO3 + H2SO4http://www.thanwya.com/vb/Image52.gifK2SO4 + 2HNO3
خواص الحمض :
1- أثر الحرارة، ينحل بالتسخين :
4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image52.gif2H2O + 4NO2 + O2
2- عامل مؤكسد :
تتوقف نتيجة تفاعل الفلزات مع الحمض على تركيز الحمض ودرجة الحرارة
ونوع الفلز والشوائب الموجودة في الفلز
مع النحاس
3Cu + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image65.gif3Cu (NO3)2 + 4H2O +2NO
Cu + 4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image66.gifCu(NO3)2 +2H2O +2NO2
مع الحديد :
2Fe + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image65.gif2Fe (NO3)3 + 4H2O +2NO
نترات الحديد III
* الخمول الكيميائي :
لا يتفاعل حمض النتريك المركز مع بعض الفلزات مثل الحديد والكروم والألومنيوم لتكون طبقة غير مسامية من الأكسيد تحيط بالفلز وتمنع التفاعل .
* الأهمية الاقتصادية لعناصر المجموعة الخامسة
النيتروجين : يدخل في صناعة النوشادر - الأسمدة - وتحضير حمض النتريك
الفوسفور : يدخل في صناعة الثقاب - مبيد الفئران - القنابل الحارقة - الألعاب النارية - وسبيكة برونز الفوسفور
الانتيمون في المركم الرصاصي وفي الصبغات
البزموت في عمل سبائك منخفضة درجة الانصهار
ملخص الباب الرابع
اولا :عناصر المجموعة( 1A)الأقلاء
1- عناصر الاقلاء تشمل اللثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والربيديوم والسيزيوم والفرانسيوم
2- تنتهي عناصر المجموعةب
3- تتميز عناصرها بكبر حجم الذرة- وقلة جهدالتأين.
4- تفقد إلكترونات مكونة أيونات موجبة
5- تحفظ بعيداً عن الهواء والرطوبة(تحت الكيروسين)بسبب نشاطها الكيميائي
6- معادلاتها
6Li + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image67.gif2 Li3N
مع الماء
Li3N +3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image67.gif 3LiOH + NH3
2Na + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image68.gif 2NaOH + H2
مع الاكسجين
4Li + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image69.gif 2Li2O
2 Na + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image70.gif Na2O2
K + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image71.gif KO2
الاكاسيد مع الماء
Li2O + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image72.gif 2LiOH
Na2O2 + 2H2O http://www.thanwya.com/vb/Image73.gif 2NaOH + H2O2
2KO2 + 2 H2O http://www.thanwya.com/vb/Image74.gif 2 KOH + H2O2 + O2
استخدام سوبر أكسيد البوتاسيوم في تنقية هواء الغواصات
4KO2 +2CO2 http://www.thanwya.com/vb/Image75.gif 2K2CO3 + 3O2
مع الأحماض
2Na + 2HCl http://www.thanwya.com/vb/Image76.gif 2NaCl + H2
مع الهيدروجين
2Na + H2 http://www.thanwya.com/vb/Image77.gif 2 NaH
الهيدريدات عوامل مختزلة
NaH + H2O http://www.thanwya.com/vb/Image78.gif NaOH + H2
مع الهالوجينات
2Na + Cl2 http://www.thanwya.com/vb/Image79.gif 2 NaCl
مع اللافلزات
2Na + S http://www.thanwya.com/vb/Image80.gif Na2S
أثر الحرارة علي بعض الأملاح
Li2CO3 http://www.thanwya.com/vb/Image81.gif Li 2O + CO2
2NaNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image82.gif 2NaNO2 + O2
ثانيا: المجموعة الخامسة 5A) )
1- عناصر المجموعة النيتروجين- الفوسفور-الزرنيخ- الأنتيمون والبزموت
2- التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعةتنتهي ب
ns2,np3
3- النيتروجين والفوسفور لافلزات-الزرنيخ والأنتيمون اشباه فلزات - البزموت فلز
4- تتراوح أعداد التأكسد من -3 الي +5
5- تفاعلاتها
أ) مع الاكسجين
2N2 + 3O2 http://www.thanwya.com/vb/Image83.gif2N2O3
ب) مع الهيدروجين تكون
NH3،PH3
وهذه المواد تكون رابطة تناسقية مع البروتون،مكونة أيون الأمونيومNH4+ او الفوسفونيوم PH4+
ج) ظاهرة التآصل : هي وجود العنصر الواحد في عدة صور تتفق في خواصها الكيميائية،وتختلف في خواصها الفيزيائية
6- النيتروجين
تحضيره في المعمل:
NaNO2 + NH4Clhttp://www.thanwya.com/vb/Image84.gif NaCl + H2O + N2
خواصة:
N2 + 3H2 http://www.thanwya.com/vb/Image83.gif 2NH3
N2 + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image85.gif 2NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image86.gif 2NO2
3Mg + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image87.gif Mg3N2
Mg3N2+ 6H2O http://www.thanwya.com/vb/Image88.gif 3Mg(OH)2 + 2NH3
CaC2 + N2 http://www.thanwya.com/vb/Image89.gif CaCN2 +C
CaCN2 + 3H2O http://www.thanwya.com/vb/Image90.gif CaCO3 + 2NH3
7- الأمونياNH3
تحضيرها في المعمل
2NH4Cl + Ca(OH)2 http://www.thanwya.com/vb/Image91.gif CaCl2 + 2H2O + 2NH3
تحضيرها في الصناعة
N2 + 3 N2 http://www.thanwya.com/vb/Image92.gif 2NH3
يتم التفاعل في وجود الحديدوالمولبيدنيوم ،وتحت ضغط 200 ضغط جوي و500 درجةحرارة مئوية
8- حمض النتريك HNO3
تحضيرة في المعمل
2KNO3 + H2SO4 http://www.thanwya.com/vb/Image93.gif K2SO4 + 2HNO3
تحضيرة في الصناعة
أ) من الأمونيا
4NH3 + 5O2 http://www.thanwya.com/vb/Image94.gif 6H2O + 4NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image95.gif 2NO2
2NO2+ H2O http://www.thanwya.com/vb/Image96.gif HNO3 + HNO2
3HNO2 http://www.thanwya.com/vb/Image97.gif HNO3 +H2O + 2NO
ب) طريقة القوس الكهربي (بركلاند\ آيد)
N2 + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image98.gif 2NO
2NO + O2 http://www.thanwya.com/vb/Image99.gif 2NO2
2NO2+ H2O http://www.thanwya.com/vb/Image100.gif HNO3 + HNO2
3HNO2 http://www.thanwya.com/vb/Image101.gif HNO3 +H2O + 2NO
خواص حمض النيتريك:
أ)أثر الحرارة
4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif 2H2O + 4 NO2 + O2
ب) عامل مؤكسد
جـ) مع الفلزات
3Cu + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image103.gif 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
Cu + 4HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2
2Fe + 8HNO3 http://www.thanwya.com/vb/Image102.gif 2Fe(NO3)3 + 4H2O + 2NO
الخمول الكيميائي:
تكون طبقة غير مسامية من الأكسيد تحيط بالفلز وتوقف التفاعل
الأهمية الاقتصادية:
يدخل النتروجين في صناعة الأسمدةوالنوشادر وحمض النيتريك
ويدخل الفوسفور في صناعة الثقاب ومبيد للفئران والقنابل الحارقة والألعاب الناريةوالسبائك
يدخل الأنتيمون في صناعةالمركم الرصاصي والصبغات.
يدخل البزموت في عمل السبائك.