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DQIAQF - FCEN – UBA1° cuatrimestre 2013
Química General e Inorgánica II
Grupo del Nitrógeno
Introducción
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Consideraciones previas para el uso de este material a través de la página web de la materia
El material que aquí se pone a su disposición constituye el soporte visual en formato ppt de fragmentos de la clase de Química General e Inorgánica II que se dictará el 25 de abril de 2013. En ese sentido, no constituye de ninguna manera “la teórica” sobre el tema, ni el listado completo de temas a manejar. Se trata solamente del material visual a utilizar en una parte de la clase, que incluirá también trabajo en el pizarrón y en forma oral., le recomendamos ver este material en modlaidad “presentacion”).
El propósito de facilitarle este material ahora es simplemente proveerle un soporte útil a la hora de recordar esa clase, como un ayuda-memoria de los temas analizados en la misma de forma de que pueda estudiar de los libros y otras fuentes confiables con otra guía acerca de los énfasis, los enfoques, las conexiones temáticas, etc.
El tema de “Grupo del Nitrógeno” será abordado también en las 2 clases siguientes, trabajando íntegramente, con pizarrón, ppt y en forma oral, además de la ejercitación en las clases problemas. La búsqueda de información en fuentes confiables, lectura de libros, desarrollo de los TTPP de laboratorio y ejercitación con los problemas son esenciales para la comprensión del tema.
Grupo del Nitrógeno - Introducción – 1° cuatrimestre 2013 – Qca, Gral. e Inorgánica II
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Grupo 15 y entorno
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Abundancia en Corteza Terrestre…
y Atmósfera
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Propiedades Periódicas Grupo 15
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Propiedades Periódicas Grupo 15
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OM para el N2
10 e–
DN2 = 946 kJ/mol
Mezclar2s y 2pz !
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OM para O2 y F2
No hay mezcla2s – 2pz
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Variación de energías orbitales enmoléculas diatómicas homonucleares
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EspectroscopíaFotoelectrónicaen el N2
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Fósforo blanco
2 Ca3(PO4)2(s) + 6 SiO2 + 10 C(s) 6 CaSiO3(l) + 10 CO(g) + P4(g)
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Capa plegada de P negro
Atomos oscuros cerca observadorAtomos claros más lejos
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Red plegada de Bi
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Separar N2 del aire
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Entalpías de enlace covalente, en kJ/mol
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Usos del NH3
Síntesis de Haber!
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Proceso Haber - Bosch
Catalizador! (Fe)
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Nitruros
• Compuestos binarios de N con otros elementos (excepto óxidos y haluros)
• Tres Clases:
• 1) Iónicos: N3– ej.: Li3N, M3N2 (M = Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd)
• 2) Intersticiales Atomos de N se incorporan en huecos de metales de transición (N2 o NH3 con metales fundidos a alta T). Fases de composición variable, MNx. Materiales duros, abrasivos, inertes, altos pf, conductores (ej.: VN, herramienta de corte)
• (comparar con carburos, boruros)
• 3) Covalentes: BN, (CN)2, Si3N4, P3N3, S4N4
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HIDRUROS
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Hidruros del Grupo 15 - Propiedades
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Propiedades del NH3
• - gas incoloro, irritante, peb = -33,4ºC• - alta entalpia de vaporización (refrigerante)
• -NH3 líquido se parece al agua
• -constante dieléctrica 22 (a -34ºC) --- buen solvente• -autoionización
• -soluciones de Na en NH3 líq.
• -Base débil• -forma complejos
• -reacción con O2
• -sales de amonio
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HIDRUROS
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Proceso Raschig
• NH3 + NaOCl → NH2Cl + NaOH
NH3 + NH2Cl + NaOH→ N2H4 + NaCl + H2O
• (H2N)2C=O + NaOCl + 2 NaOH
→ N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3
• NH3 + H2O2 → H2N-NH2 + 2H2O
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HIDRUROS
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Acido hidrazoico
ion azida
HIDRUROS
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OxidosdeN
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Oxidos de N - Propiedades
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HNO3
NO3–
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HNO3
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Diagrama Latimer para N a pH 0
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Diagramas deFrost para N(ácido y alcalino)
Diagramas deFrost, Grupo 15Medio ácido
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