5. A skupina

Pátá A skupina (patnáctá skupina)

-       N, P, As, Sb, Bi

-       ns2, mp3

-       ve skupině směrem dolů roste kovový charakter

Dusík

-       Výskyt – volný i vázaný, volný ve vzduchu (78 % vzduchu), vázaný v dusičnanech (NaNO3), je biogenní

-       výroba – frakční destilací zkapalněného vzduchu

-       příprava – rozkladem dusitanu amonného NH4NO2 – vzniká N a H2O

Použití

-       používá se k výrobě amoniaku, kyseliny dusičné a dusičnany

-       kapalný dusík k vypalování bradavic

-       směsí dusíku a argonu se plní žárovku

-       inertní atmosféra (netečná)

Vlastnosti

-       bezbarvý, bez chuti, bez zápachu

-       jako dvouatomová molekula a mezi nimi je trojná vazba, která je velice pevná

-       je nereaktivní

-       oxidační číslo +V - -III

-       má celkem vysokou elektronegativitu (3) a může tvořit vodíkové můstky

Sloučeniny

1)   s vodíkem

-       amoniak NH3 (čpavek)

§  plyn štiplavého zápachu

§  snadno zkapalnitelný

§  obsahuje vodíkové můstky

§  jedovatý

§  v prodeji je jako 20 % vodný roztok nebo zkapalněný v tlakových lahvích

§  použití – k výrobě kyseliny dusičné a dusíkatých hnojiv, jako chladící médium

§  výroba – haber-boshova syntéza N2 + 3H2 > 2NH3 za vysokého tlaku a teploty

§  má redukční vlastnosti 3CuO + 2NH3 > 3Cu + 3H2O + N2

§  amonné kationty NH4+, má donor-akceptorní vazbu;

§  amonné soli – vznikají zaváděním NH3 do roztoku vody a příslušné kyseliny

§  NH4NO3 – průmyslové hnojiva

§  NH4Cl – elektrolytem v baterkách, salmiak

-       N2H4 hydrazin

-       HN3 – azoimid, jeho soli jsou azidy

2)   s kyslíkem

-       oxid dusný N2O

§  plyn

§  rajský plyn

§  jako uspávací prostředek

-       oxid dusnatý NO

§  bezbarvý plyn

§  je mezi produktem při výrobě HNO3

§  je součástí výfukových plynů

§  2NO + O2 > 2NO2

-       NO2

§  hnědočervený plyn

§  za normálních podmínek obsahuje malé množství dimeru N2O4

§  dimer je bezbarvý

§  s klesající teplotou roste podíl dimeru

§  je vedlejší produkt při spalováních pohonných hmot

§  způsobuje kyselé deště

-       HNO2 – kyselina dusitá

§  středně silná kyselina

§  2NaNO3 > 2NaNO2 + O2

-       HNO3 – kyselina dusičná

§  dříve se vyráběla z čilského ledku

§  dnes N2 + H2 > NH3 + O2 > NO + O2 + H2O > NO2 + H2O > NO + HNO3

§  silná

§  oxidační činidlo

§  používá se k výrobě výbušnin a barviv

§  prodává se jako 65 %

Fosfor

-       pouze ve sloučeninách, nejčastěji jako fosforečnan vápenatý (Ca3(PO4)2

-       složka fosforitu nebo apatitu

-       je biogenní,

-       je biogenní v našem těle v kostech a zubech

-       je vázán v organických sloučeninách v šedé kůře mozkové a v nervech

-       zbytek kyseliny fosforečné jsou v buněčných jádrech

-       z fosforečnanu vápenatého můžeme dostat elementární fosfor

-       má tři alotropické modifikace

-       bílý fosfor – nejaktivnější, P4 v čtyřstěnu (P jsou na vrcholech), je jedovatý, samozápalný, uchovává se pod vodou

-       červený fosfor – méně reaktivní než bílý fosfor, vzniká zahříváním bílého fosforu v inertní atmosféře (například v dusíku nebo argonu), není jedovatý

-       černý fosfor – krystalická struktura, kovový lesk, dobře vede teplo a elektrický proud, nejméně reaktivní

Sloučeniny

-       s vodíkem

-       PH3 fosfan

-       jedovatý plyn česnekového zápachu

-       redukční činidlo

-       špatně rozpustný je vodě

-       reaguje se silnými kyselinami, při reakcích vznikají fosfoniové soli, PH3 + HI > PH4I – jodid fosfonia

-       s kovy (fosidy)

-       vznikají zahříváním kovů s červeným P v inertní atmosféře

-       Ca3P2 – fosfid vápenatý

-       s halogeny

-       PCl3 + 3H2O > H3PO3 + 3HCl (kyselina trihydrogen fosforitá)

-       PCl5 + H2O > POCl3 + HCl

-       s kyslíkem

A)  oxidy

-       oxid fosforitý P4O6

§  bílá krystalická látka

§  vzniká řízením spalováním fosforu (regulujeme množství kyslíku)

§  je jedovatý

§  s vodou reaguje za vzniku kyseliny fosforité

§  je anhydrid kyseliny fosforité

-       oxid fosforečný P4O10

§  vzniká spalováním fosforu v nadbytku kyslíku

§  má velké dehydratační účinky

B)  kyseliny

-       kyselina fosforná H3PO2

§  kyselina je jednosytná, poskytuje pouze jednu řadu solí

-       kyselina fosforitá H3PO3

§  je dvousytná

-       kyselina fosforečná H3PO4

§  je trojsytná

§  bezbarvá krystalická látka

§  s vodou tvoří 80 % roztok

§  používá se ke konzervaci potravin

§  používá se k fosfátování – antikorozní úprava kovů

-       soli kyseliny fosforečné

§  Ca3(PO4)2

§  Ca3(PO4)2 + CaSO4 . 2H2O a vznikne superfosfát, ze kterého se vyrábí průmyslové hnojivo