Вспомните!, страница 154 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните!

Дайте полную характеристику азота по его положению в Периодической системе. Какие соединения азота вам известны?

Полная характеристика азота по его положению в Периодической системе

Азот (химический символ – N, от лат. Nitrogenium) – химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации – главной подгруппы V группы), второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 7.

• Положение в Периодической системе: Азот расположен во втором малом периоде, в 15-й группе (VА группе). Он является первым элементом в группе пниктогенов.

• Строение атома:

  • Порядковый номер – 7. Следовательно, заряд ядра атома азота равен +7, и в его электронной оболочке находится 7 электронов.

  • Электронная конфигурация атома азота: $1s^22s^22p^3$. Азот относится к p-элементам.

  • На внешнем (втором) энергетическом уровне находятся 5 валентных электронов. До завершения внешнего уровня не хватает 3 электронов, что определяет его типичную степень окисления -3.

• Свойства атома и простого вещества:

  • Относительная атомная масса $A_r(N) \approx 14$.

  • Азот – типичный неметалл. По шкале Полинга его электроотрицательность составляет 3.04 (третье место после фтора и кислорода), что обуславливает его способность присоединять электроны.

  • Проявляет широкий диапазон степеней окисления: от низшей -3 (в аммиаке $NH_3$ и нитридах) до высшей +5 (в азотной кислоте $HNO_3$ и ее солях). Возможные степени окисления: -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

  • Простое вещество азот – газ $N_2$, молекула которого состоит из двух атомов, связанных очень прочной тройной связью ($N \equiv N$). Эта связь обуславливает низкую реакционную способность (инертность) молекулярного азота при обычных условиях.

• Характер важнейших соединений:

  • Высший оксид – оксид азота(V) ($N_2O_5$). Это кислотный оксид, которому соответствует сильная одноосновная азотная кислота ($HNO_3$).

  • Летучее водородное соединение – аммиак ($NH_3$). Это газ с резким запахом, водный раствор которого проявляет основные свойства.

Ответ: Азот (N) – элемент 2-го периода, 15-й (VА) группы с атомным номером 7. Является p-элементом и типичным неметаллом с высокой электроотрицательностью. Электронная конфигурация $1s^22s^22p^3$, имеет 5 валентных электронов. Проявляет степени окисления от -3 до +5. Простое вещество $N_2$ – инертный газ. Высший оксид $N_2O_5$ – кислотный (образует кислоту $HNO_3$), летучее водородное соединение $NH_3$ – основное.

Известные соединения азота

Азот образует множество неорганических и органических соединений, играющих важную роль в природе и промышленности.

• Неорганические соединения:

  • Оксиды азота: оксид азота(I) $N_2O$ (закись азота, "веселящий газ"), оксид азота(II) $NO$ (монооксид азота), оксид азота(III) $N_2O_3$ (триоксид диазота), оксид азота(IV) $NO_2$ (диоксид азота, "бурый газ"), оксид азота(V) $N_2O_5$ (пентаоксид диазота).

  • Кислоты: азотная кислота $HNO_3$ и ее соли нитраты (например, нитрат калия $KNO_3$, нитрат аммония $NH_4NO_3$); азотистая кислота $HNO_2$ и ее соли нитриты (например, нитрит натрия $NaNO_2$).

  • Соединения с водородом: аммиак $NH_3$, гидразин $N_2H_4$, и соли аммония (например, хлорид аммония $NH_4Cl$).

  • Нитриды: соединения азота с менее электроотрицательными элементами, в основном с металлами (например, нитрид лития $Li_3N$, нитрид магния $Mg_3N_2$).

• Органические соединения:

  • Амины – производные аммиака (например, анилин $C_6H_5NH_2$).

  • Аминокислоты – "кирпичики", из которых строятся белки (например, глицин $NH_2CH_2COOH$).

  • Белки и пептиды – основа всех живых организмов.

  • Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), содержащие азотистые основания (аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил).

  • Нитросоединения, многие из которых являются взрывчатыми веществами (например, тринитротолуол $C_7H_5N_3O_6$) или красителями.

Ответ: К известным соединениям азота относятся: неорганические – оксиды ($N_2O, NO, NO_2$ и др.), кислоты ($HNO_3, HNO_2$), аммиак ($NH_3$), соли (нитраты, нитриты, соли аммония); органические – амины, аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) и нитросоединения.