Азот, фосфор, углерод, кремний
| Вещество | Свойства | Реакции |
|---|---|---|
| Азот \(\ce{N2}\) | газ без цвета и запаха, 78 % воздуха; малоактивен из-за тройной связи \(\ce{N#N}\); не поддерживает горения и дыхания | \(\ce{N2 + 3H2 <=>[t^\circ, p, Fe] 2NH3}\); \(\ce{N2 + O2 <=> 2NO}\) (при грозе, в электродуге); \(\ce{3Mg + N2 = Mg3N2}\); \(\ce{6Li + N2 = 2Li3N}\) |
| Фосфор \(\ce{P}\) | аллотропия: белый фосфор \(\ce{P4}\) — ядовит, светится в темноте, самовоспламеняется, хранят под водой; красный фосфор — неядовит, идёт на спички. Получение: \(\ce{Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + 2P}\) | \(\ce{4P + 5O2 = 2P2O5}\) (белый дым); \(\ce{4P + 3O2 = 2P2O3}\) (недостаток \(\ce{O2}\)); \(\ce{2P + 3Cl2 = 2PCl3}\); \(\ce{2P + 5Cl2 = 2PCl5}\); \(\ce{3Ca + 2P = Ca3P2}\) |
| Углерод \(\ce{C}\) | аллотропные модификации углерода: алмаз (твёрдый, прозрачный, атомная решётка), графит (мягкий, слоистый, проводит ток), уголь (адсорбция — поглощение газов и растворённых веществ поверхностью: противогаз, активированный уголь), карбин, фуллерены | углерод — восстановитель: \(\ce{C + O2 = CO2}\); \(\ce{2C + O2 = 2CO}\) (недостаток \(\ce{O2}\)); \(\ce{C + CO2 ->[t^\circ] 2CO}\); \(\ce{C + 2CuO ->[t^\circ] 2Cu + CO2}\) (получение металлов); \(\ce{C + H2O ->[t^\circ] CO + H2}\) (водяной газ); \(\ce{C + 2H2 = CH4}\); окислитель: \(\ce{Ca + 2C = CaC2}\); \(\ce{4Al + 3C = Al4C3}\) |
| Кремний \(\ce{Si}\) | тёмно-серое твёрдое вещество с металлическим блеском, полупроводник, атомная решётка; второй по распространённости элемент земной коры (\(\ce{SiO2}\) — песок, кварц; силикаты). Получение: \(\ce{SiO2 + 2Mg ->[t^\circ] Si + 2MgO}\); \(\ce{SiO2 + 2C ->[t^\circ] Si + 2CO}\) | \(\ce{Si + O2 = SiO2}\); \(\ce{Si + 2Cl2 = SiCl4}\); \(\ce{Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 ^}\) (со щёлочью — отличие от углерода); \(\ce{2Mg + Si = Mg2Si}\); с кислотами (кроме \(\ce{HF}\)) не реагирует |
Интересный факт. Молнии связывают азот воздуха: \(\ce{N2 + O2 -> 2NO}\), дальше образуются \(\ce{NO2}\) и азотная кислота, которая с дождём попадает в почву. За год так в почву приходят миллионы тонн азота — природное «удобрение».
Лайфхак. Углерод и кремний — соседи по IVA группе, их оксиды \(\ce{CO2}\) и \(\ce{SiO2}\) похожи по формуле, но не по свойствам: \(\ce{CO2}\) — газ (молекулярная решётка), \(\ce{SiO2}\) — песок (атомная). Кремний, в отличие от углерода, растворяется в щёлочи с выделением водорода.
Ловушка ОГЭ. Азот не ядовит — он просто не поддерживает дыхание и горение. Белый фосфор ядовит и хранится под водой, красный — неядовит. Углерод — восстановитель (\(\ce{C + 2CuO -> 2Cu + CO2}\)), но с металлами — окислитель (\(\ce{Ca + 2C -> CaC2}\)).
Как это спрашивают на ОГЭ. В заданиях 8 и 10: азот реагирует с водородом и магнием, фосфор — с кислородом и хлором, углерод — с оксидом меди(II) и кислородом, кремний — со щёлочью и кислородом.
| Вещество | Свойства | Реакции |
|---|---|---|
| Фосфор \(\ce{P}\) | аллотропия: белый фосфор \(\ce{P4}\) — ядовит, светится в темноте, самовоспламеняется, хранят под водой; красный фосфор — неядовит, идёт на спички. Получение: \(\ce{Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + 2P}\) | \(\ce{4P + 5O2 = 2P2O5}\) (белый дым); \(\ce{4P + 3O2 = 2P2O3}\) (недостаток \(\ce{O2}\)); \(\ce{2P + 3Cl2 = 2PCl3}\); \(\ce{2P + 5Cl2 = 2PCl5}\); \(\ce{3Ca + 2P = Ca3P2}\) |
| Углерод \(\ce{C}\) | аллотропные модификации углерода: алмаз (твёрдый, прозрачный, атомная решётка), графит (мягкий, слоистый, проводит ток), уголь (адсорбция — поглощение газов и растворённых веществ поверхностью: противогаз, активированный уголь), карбин, фуллерены | углерод — восстановитель: \(\ce{C + O2 = CO2}\); \(\ce{2C + O2 = 2CO}\) (недостаток \(\ce{O2}\)); \(\ce{C + CO2 ->[t^\circ] 2CO}\); \(\ce{C + 2CuO ->[t^\circ] 2Cu + CO2}\) (получение металлов); \(\ce{C + H2O ->[t^\circ] CO + H2}\) (водяной газ); \(\ce{C + 2H2 = CH4}\); окислитель: \(\ce{Ca + 2C = CaC2}\); \(\ce{4Al + 3C = Al4C3}\) |
Закрепите теорию: 7 терминов с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward