Dušik in dušikove spojine

Dušik:

-kemijsko čistega pridobivajo iz amonijevega nitrata: NH4NO3 ------ N2 + 2H2O

-iz zraka

-fizikalno po Lindejevem postopku

-z vezavo zračnega kisika na koks

Dušik je plin brez vonja in okusa, kemijsko precej neaktiven. Polnijo ga v jeklenke. Uporaba kot zaščitni plin za konzerviranje, za sintezo amoniaka, za transport in kemijsko obdelavo hitro vnetljivih snovi.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Amoniak NH3

V velikih količinah ga danes pridobivajo s sintezo po Haber-Boschu: N2+ 3H2 ------ 2NH3 Reakcija poteka pri 500 C, tlaku 25 Mpa in v prisotnosti katalizatorja železa, ter majhne množine aluminijevega oksida.

Amoniak je brezbarven plin z značilnim ostrim vonjem. Je zelo dobro topen v vodi, je higro skopičen. Z vodo protolitsko reagira, s kislinami dobimo amonijeve soli. Uporabljajo ga za sinteze- za pridobivanje dušikove(V) kisline in njenih proizvodov, kot so gnojila, eksploziva in barvila, nadalje še za amonijeves oli, sečnino, vodikov cianid, amine, amide, po Solvayu za sodo.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dušikovi oksidi

N2O: brezbarven, prijetno, sladkobno, dišeči plin, v medicini kot anestetik.

NO: brezbarven, v vodi netopen plin, na zraku se spaja v rjav NO₂, je vmesni produkt pri pridobivanju dušikove(V) kisline.

N2O3: temnomodra tekočina, z vodo tvori dušikovo (III) kislino.

NO2: temnorjav, dušljiv, zelo strupen plin, z bazami tvori nitrate(III) in nitrate(V).

N2O5: brezbarvni, eksplozivni kristali, z vodo tvori dušikovo(V) kislino.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dušikova (V) kislina in nitrati (V)

HNO3: pridobivanje s katalitsko oksidacijo amoniaka. Brezvodna HNO3 je brezbarvna, pogosto pa je zaradi razpada rumeno obarvana, kadeča tekočina. Je močan oksidant, pri oksidaciji se sproščajo nitrozni plini.Njene soli se imenujejo nitrati(V). Je ena najpomembnej ših surovin, približno 75% je porabijo za izdelovanje gnojil. 15% za razstreliva in 10% za druge spojine.

Nitrati (V)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dušikova gnojila

Fosfor in fosforjeve spojine

Fosfor:

  Apatit

Glavni vir fosforja je apatit, Apatit večinoma predelujejo v umetna gnojila, delno pa ga predelajo v elementarni fosfor, iz katerega pridobivajo fosforjeve spojine.Industrijsko pridobivajo fosfor po reakciji: 2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10C ---- P4 + 6 CaSiO3 + 10 C Ločimo tri glavne alotropske modifikacije in sicer beli, rdeči in črni fosfor. Beli fosfor nastaja pri ohlajevanju par, sestavljajo ga molekule P4. Je strupen, na zraku oksidira, so tri glavne alotropske modifikacije in sicer beli, rdeči in črni fosfor. Beli fosfor nastaja pri ohlajevanju par, sestavljajo ga molekule P4. Je strupen, na zraku oksidira, hranimo in režemo ga pod vodo. Iz njega pridobivajo rdeči fosfor(ni strupen, uporablja se za drsne ploskve vžigaličnih škatel), fosforjeve kisline in fosfate.

Pri gorenju nastaja najprej fosforjev(III)oksid P4O6 , v prebitku zraka pa nastaja fosforjev(V) oksid P4O10

Pri počasni oksidaciji nastaja najprej P4O6 v P4O10 se sprošča svetloba, ta pojav imenujemo fosforescenca.

P4O6 je reducent in je strupen , kot vse druge fosforjeve spojine z oksidacijskim številom +3

P4O10 ni strupen , kot vse druge fosforjeve spojine z oksidacijskim številom +5

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fosforjeve kisline in fosfati

Pri reakciji P4O10  z vodo nastane: 1/4 x  P4O10 + x/2 H2O ----- (HPO3)x

Pri segrevanju nastane fosforjeva(V)kislina H3PO4

H₃PO₄ protonizira v treh stopnjah, daje tri vrste soli:dihidrogenfosfate(V),hidrogenfosfate(V) in fosfate(V). Primeri: NaH2PO4 , Na2HPO4 , Na3PO4

H3PO4 je trdna snov, z vodo daje nestrupene, sirupozne kisle raztopine. Uporaba za sintezo fosfatov,za pripravo osvežilnih pijač, za izdelavo polifosfatov(mehačanje vode-v pralnih praških).

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fosforjeva gnojila

Superfosfat: 16-20 % P2O5, vsebuje približno 35% Ca(H2PO4)2, 50% CaSO4, 8%H3PO4

Dvojni superfosfat: 46-49 % P2O5, vsebuje Ca(H2PO4)2 in nekaj CaHPO4

Magnezijev taljeni fosfat: 20 % P2O5, nastane iz MgSO4 . H₂O in SiO2

Alkalijski sintrani fosfat: 25 % P2O5, nastane iz Na2CO3 in SiO2, vsebuje precej CaNaPO4

Thomasov fosfat: je zmleta Thomasova žlindra

NPK gnojila: vsebuje vse tri elemente

Arzen in arzenove spojine

Arzen: tri modifikacije

Rumeni arzen: je zelo neobstojen, nekovinski, podoben je fosforju, topen je v CS2

Sivi arzen: je obstojen, jekleno sive barve, kovinsko svetleči, krhki kristali, pri segrevanju na zraku zgorijo z belim dimom, tvori se arzenov(III)oksid, ki ima značilen vonj po česnu

Črni arzen: je steklasta, amorfna masa, nekovinska, je zelo trda in krhka.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Arzenove spojine

Arzenov(III) oksid As2O3 : je bel prah, zelo strupen. Uporabljamo ga za pridobivanje drugih arzenovih spojin, v galvanotehniki.

Arzenova (III) kislina H3AsO3 : soli so arzenati(III).

Arzenova (V) kislina H3AsO4 : soli so arzenati(V), kalcijev arzenat(V) Ca3(AsO4)2 . 3H2O je najpomembnejša sestavina sredstev za zaščito rastlin.

Antimon in antimonove spojine

Antimon:tri modifikacije

Črni antimon: je amorfen, zelo reaktiven, pri segrevanju prehaja v kovinski antimon.

Eksplozivni antimon: dobijo ga elektrolitsko, pri razenju žari in iskri, ter prehaja v kovinski antimon.

Kovinski antimon: to so svetleči, srebrno beli, krhki kristali, obstojni na zraku. Pri močnem segrevanju prehaja v antimonov(III) oksid Sb2O3.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Antimonove spojine

Svinčev antimonat(V) Pb(SbO3)2 : uporaba v slikarstvu in za barvanje keramike

Antimonov(V) sulfid: Sb2S3 : je oranžno rdeče barve, vnetljiv, uporaba za glavice vžigalic.

Bizmut in bizmutove spojine

Bizmut: je rdečkasta srebrna, svetleča kovina. Uporaba za merjenje pH vrednosti, za sintezo spojin(zlasti v medicini),za zlitine z nizkim tališčem.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bizmutove spojine

Bizmutov nitrat(V) Bi(NO3)3 .5H2O:to so brezbarvni, lahko topni kristali, pri razredčevanju dobijo bizmutov oksonitrat, bizmutil nitrat,BiONO₃,ki se uporablja kot nestrupena bela šminka.