Slāpeklis, tā īpašības. Slāpekļa savienojumi, to īpašības, reakcijas.

Question 1

Kāds ir tīrs slāpeklis? Kā to iegūst no gaisa?

Answer 1

1. Bezkrāsaina gāze bez smaržas, ļoti vāji šķīst ūdenī. Tas ir nedaudz vieglāks par gaisu.
2. Slāpekļa iegūšana no gaisa pēc būtības ir tā atdalīšana no skābekļa. Rūpniecībā to izdara, iztvaicējot speciālās ierīcēs šķidro gaisu.

Question 2

Kā var iegūt tīru slāpekli no amonjaka?

Answer 2

Pilnīgi tīru slāpekli var iegūt no tā savienojumiem, piemēram, no amonjaka, savienojot pēdējo ar sakarsētu vara oksīdu:

3CuO + 2NH3N2 + 3Cu + 3H2O

Question 3

Kā var iegūt slāpekli no amonija nitrīta?

Answer 3

Sildot to, tas sadalās:
NH4NO2 N2 + 2H2O

Question 4

Kur atrodams slāpeklis dabā? Ko par neorganiskiem/organiskiem savienojumiem? (3)

Answer 4

1. Lielākā slāpekļa daļa dabā atrodas brīvā veidā. Brīvs slāpeklis, kā zināms, ir gaisa galvenā sastāvdaļa, apmēram, 78% pēc tilpuma. 2. Slāpekļa neorganiskie savienojumi dabā nav sastopami lielā vairumā, ja neskaita nātrija salpetri NaNO3.
2. Saliktu organisku savienojumu olbaltumvielu veidā slāpeklis ir katra auga un dzīvnieka ķermenī.

Question 5

Kādas ir slāpekļa ķīmiskās īpašības?

Answer 5

1. Ķīmiskā ziņā slāpeklis ir ļoti inerts.
2. Slāpekļa molekula sastāv no diviem atomiem (N₂). Šie atomi ir ļoti stipri saistīti viens ar otru, ar ko arī izskaidrojams, ka slāpeklis parastajos apstākļos ir ļoti inerts.
3. Pie parastās temperatūras tas gandrīz nav spējīgs savienoties. Sildot, tas diezgan viegli reaģē ar dažiem metāliem, piemēram, litiju, magniju, kalciju, titānu. Savukārt, pie ļoti augstas temperatūras slāpeklis var tieši savienoties ar skābekli un ūdeņradi.

Question 6

Kur tiek izlietots galvenais slāpekļa daudzums, ko iegūst no gaisa?

Answer 6

Galvenais slāpekļa daudzums, ko iegūst no gaisa, tiek izlietots amonjaka un kalcija cianamīda ražošanai.

Question 7

Kas ir amonjaks? Kā to iegūst labratorijā? Kā sausina amonjaku? Kāda ir tā škīdība ūdenī?

Answer 7

1. Bezkrāsainai gāzei ar raksturīgu asu smaku, kas labi pazīstama katram kā ožamais spirts.
2. Laboratorijā amonjaku parasti iegūst, sildot salmiaka NHCI un dzēstu kaļķu Ca(OH)2 maisījumu.
3. Amonjaks izdalās kopā ar ūdens tvaikiem. Amonjaka sausināšanai gāzi laiž caur stikla trauku ar natrona kaļķiem (kodīgā nātrija un kaļķu maisījums).
4. Amonjaks ļoti labi šķīst ūdenī. Koncentrēts šķīdums satur 25% NH3.

Question 8

Cik procentīgs ir parastais medicīniskais ožamais spirts?

Answer 8

Parastais medicīniskais ožamais spirts satur 10% NH3.

Question 9

Kādas ķīmiskās īpašības piemīt amonjakam? Kā iegūst nātrija amīdu? Kas notiek, kad to ievieto ūdenī?

Answer 9

1. Amonjakā slāpeklis sasniedz savu augstāko reducētības pakāpi, atbilstošu vērtībai -3, tāpēc nekādās reakcijās, kas saistītas ar slāpekļa vērtības tālāku pazemināšanu, amonjaks nepiedalās: tam ir tikai reducētājas īpašības.
2. Amonjakam degot, rodas ūdens un brīvs slāpeklis.
3. Aizvietojot amonjaka molekulā ar metāliem tikai vienu ūdeņraža atomu, iegūst metālu amīdus. Laižot amonjaku pāri izkausētam nātrijam, var iegūt nātrija amīdu NaNH2 (piemīt stipri bāziskas un ūdens atņēmēja īpašibas).
4. ■Ūdens sadala nātrija amīdu - rodas NaOH un NH3.

Question 10

Pastāsti sīkāk par amonjaka iegūšanu! (3)

Answer 10

1. Lai reakcija notiktu, ir vajadzīgs paugstināts spiediens, lai slāpeklis ar ūdeņradi savienotos.
2. Ūdeņraža savienošanās ar slāpekli norit siltuma izdalīšanās ietekmē. Jo augstāka temperatūra, jo mazāks būs amonjaka rezultāts.
3. Amonjaks ir galvenā visu slāpekļa savienojumu rūpnieciskā izejviela.

Question 11

Pastāsti par slāpekļa savienojumiem ar metāliem! (3)

Answer 11

1. Sauc par nitrīdiem.
2. Kalcija un magnija nitrīdus iegūst, savienojot slāpekli tieši ar šiem metāliem pie augstas temperatūras.
3. Daudzi nitrīdi ūdenī pilnīgi hidrolizējas, radot amonjaku un metālu hidroksīdus.

Question 12

Nosauc visus slāpekļa oksīdus! No kāda veida vielām var tos iegūt?

Answer 12

Slāpeklis ar skābekli dod sešus oksīdus -
1. Slāpekļa (I) oksīdu N₂O.
2. Slāpekļa (II) oksīdu NO.
3. Sāpekļa (IV) oksīdu NO2
4. Slāpekļa (IV) oksīdu N2O4.
5. Slāpekļpaskābes anhidrīdu jeb slāpekļa (III) oksīdu N2O3.
6. Slāpekļskābes anhidrīdu jeb slāpekļa (V) oksīdu N2O5.

Šos oksīdus var iegūt no slapekļskābes un tās sāļiem.

Question 13

Pastāsti par slāpekļa (I) oksīdu! Kā to iegūst, kāds tas ir, raksturo to reakciju ar ūdenī. Kas notiek, kad to silda? Kur to izmanto? Kāds ir tas otrs nosaukums?

Answer 13

1. To iegūst, sildot amonija nitrātu.
2. Slāpekļa (I) oksīds ir gāze bez krāsas un bez smaržas, kas pie 0°C pārvēršas par šķidrumu. Tas diezgan labi šķīst ūdenī.
3. Slāpekļa (I) oksīdam šķīstot ūdenī, nekāds savienojums ar ūdeni nerodas.
4. Slāpekļa (I) oksīds ir endotermisks savienojums, kas sildot viegli sadalās par slāpekli un skābekli.
5. leelpojot nelielu daudzumu dislāpekļa oksīda, pavājinās sāpju sajūta, tāpēc šo gāzi maisījumā ar skābekli dažreiz lieto narkozei pie vieglām operācijām. Agrāk to sauca par “jautrības gāzi”.

Question 14

Pastāsti par slāpekļa (II) oksīdu! Kā tas šķīst ūdenī? Pie kādas oksīdu klases pieder? Pie kādiem apstākļiem tas veidojas? (3)

Answer 14

1. Slāpekļa oksīds ir bezkrāsaina gāze, kas ļoti grūti sašķidrināma. Ūdenī tas šķīst ļoti vāji.
2. Savu ķīmisko īpašību dēļ slāpekļa oksīds jāpieskaita neitrāliem oksīdiem, jo tas nevienu skābi neveido.
3. Parastajos apstākļos slāpeklis un skābeklis nereaģē viens ar otru. Tomēr pie ļoti augstas temperatūras, piemēram, laižot elektriskās dzirksteles caur gaisu, slāpeklis var tieši savienoties ar skābekli, radot slāpekļa oksīdu. Tāpēc slāpekļa oksīds arvien izdalās atmosfērā pērkona laikā.

Question 15

Kāda ir NO rašānās reakcija no skābekļa un slāpekļa? Kas notiek, kad paaugstina temperatūru? Kā to iegūst labratorijā? Kāda ir šīs gāzes raksturīgā īpašība? (4)

Answer 15

1. Slāpekļa oksīda rašanās reakcija no slāpekļa un skābekļa ir apgriezeniska, un tā uzņem daudz siltuma.
2. Paaugstinot temperatūru, līdzsvars sāk pārvietoties pa labi.
3. Laboratorijā slāpekļa oksīdu iegūst, iedarbojoties ar varu uz atšķaidītu slāpekļskābi.
4. Slāpekļa oksīda raksturīgākā īpašība ir tā spēja viegli, bez jebkādas sildīšanas savienoties ar skābekli, radot brūnu slāpekļa dioksīdu.

Question 16

Pastāsti par slāpekļa (IV) oksīdu un par raksturīgām reakcijām!

Answer 16

1. Slāpekļa dioksīds ir brūna, indīga gāze ar raksturīgu smaku. Tas viegli pārvēršas par iesarkanu šķidrumu. Turpretim, sildot gāzveida slāpekļa dioksīda krāsa pastiprinās, un pie 140°C tas kļūst gandrīz melns.
2. Šķīdinot slāpekļa dioksīdu jeb, pareizāk, dislāpekļa tetroksīdu ūdenī, notiek reakcija, kā rezultātā rodas slāpekļskābe un slāpekļskābe.
3. Slāpekļpaskābe ir ļoti nestabila un ātri sadalās par slāpekļskābi, slāpekļa oksīdu un ūdeni.
4. Ja slāpekļa dioksīdu (dislāpekļa tetroksīdu) šķīdina sārmos, tad iegūst slāpekļskābes un slāpekļpaskābes sāļu maisījumu.

Question 17

Pastāsti par slāpekļa (III) oksīdu! N2O3

Answer 17

1. Tumši zils šķidrums, kas vārās pie +4°C, sadalīdamies par slāpekļa oksīdu un dioksīdu. To arī sauc par slāpekļskābes anhidrīdu.
2. To iegūst vienādu slāpekļa oksīda un slāpekļa dioksīda tilpumu maisījums atdziestot no jauna.
3. Slāpekļpaskābes anhidrīdam atbilst slāpekļpaskābe.

Question 18

Pastāsti par slāpekļa (V) oksīdu! N2O5 (4)

Answer 18

1. Slāpekļskābes anhidrīds N2O5 ir cieta, kristāliska viela, kas kūst pie 30°C.
2. To var iegūt, iedarbojoties ar fosforskābes anhidrīdu uz slāpekļskābi.
3. Slāpekļskābes anhidrīds ir ļoti spēcīgs oksidētājs. Daudzas organiskas vielas, ar to saskaroties, uzliesmo.
4. Slāpekļskābes anhidrīds viegli šķīst ūdenī, radot slāpekļskābi.

Question 19

Pastāsti par slāpekļpaskābi HNO2! (4)

Answer 19

1. Slāpekļpaskābes sāļi - nitrīti ir kristāliskas vielas, labi šķīst ūdenī (izņemot sudraba nitrītu). ledarbojoties ar atšķaidītu sērskābi uz kādu nitrīta šķīdumu, rodas brīva slāpekļpaskābe.
2. Slāpekļpaskābe ir vāja skābe un zināma tikai stipri atšķaidītos ūdens šķīdumos.
3. Šķīdumu koncentrējot vai sildot, slāpekļpaskābe sadalās, veidojot slāpekļa oksīdu un slāpekļa dioksīdu.
4. Slāpekļskābe ir stiprs oksidētājs, bet, iedarbojoties vēl stiprākiem oksidētājiem, tā pati var oksidēties par slāpekļskābi.

Question 20

Pastāsti par slāpekļskābi HNO3! Kāda tā ir, kāda ir tā reakcija ar gaisu, vai tā ir stabīla? (4)

Answer 20

1. Tīra slāpekļskābe ir bezkrāsains šķidrums.
2. Gaisā tā līdzīgi koncentrētai sālsskābei “kūp”, jo skābes tvaiks ar gaisā esošo ūdens tvaiku rada sīkus miglas pilienus.
3. Ar ūdeni slāpekļskābe sajaucas visās proporcijās.
4. Slāpekļskābe ķīmiski nav sevišķi stabila. Jau gaismas ietekmē tā pakāpeniski sadalās ūdenī, skābeklī un slāpekļa dioksīdā.

Question 21

Kā iegūst slāpekļskābi HNO3? Kā var to iegūt labratorijā? (4)

Answer 21

1. Slāpekļskābes iegūšana, oksidējot amonjaku.
2. Slāpekļa oksīds viegli pārvēršas slāpekļa dioksīdā, kas ar ūdeni dod slāpekļskābi.
3. Laboratorijā slāpekļskābi var iegūt no nātrija vai kālija nitrāta, iedarbojoties uz to ar koncentrētu sērskābi, to sildot.
4. Slāpekļskābes tvaikus, kas rodas, maisījumu sildot, ievada ar ūdeni dzesētā uztvērējā, kur tie pārvēršas šķidrumā. Vāji sildot ar lielu sērskābes daudzumu, reakcija norit ar skābās sāls rašanos. Ja ņem pietiekamu salpetra daudzumu un silda stiprāk, tad rodas normālā sāls.

Question 22

Pastāsti par slāpekļskābes HNO3 ķīmiskajām īpašībām!

Answer 22

1. Slāpekļskābe pieskaitāma pie visstiprākām skābēm: atšķaidītos šķīdumos tā pilnīgi disociēta.
2. Slāpekļskābe ir viens no enerģiskākiem oksidētājiem.
3. Oksidējot nemetālus, slāpekļskābe parasti reducējas līdz NO.
4. Visas oksidēšanās reakcijas, kur piedalās slāpekļskābe, norit ļoti komplicēti, jo vienlaicīgi rodas dažādi reducēšanās produkti, un līdz šim vēl tās nevar uzskatīt par pilnīgi noskaidrotām.
5. Slāpekļskābes oksidējošo īpašību cēlonis ir tās molekulu nestabilitāte un slāpeklis savā augstākajā oksidēšanās pakāpē, kas atbilst pozitīvai vērtībai - pieci.
6. Slāpekļskābes reducēšanās pakāpe atkarīga kā no tās koncentrācijas, tā arī no reducētāja aktivitātes. Jo atšķaidītāka skābe, jo stiprāk tā reducējas. Atšķaidītai slāpekļskābei iedarbojoties uz metāliem, ūdeņradis nekad neizdalās.

Question 23

Nosauc pilno slāpekļskābes oksidēšanās rindu! (7)

Answer 23

HNO3 → NO2→HNO2→ NO→N2O→N2 →NH3.

Question 24

Kas ir karaļūdens? Kā to iegūst? Ko tas spēj šķīdināt? Kā sauc šo savienojumu, kāda ir ķīmiskā formula? (4)

Answer 24

1. Viena tilpuma slāpekļskābes un 3 tilpumu sālsskābes maisījumu sauc par karaļūdeni.
2. Karaļūdens šķīdina dažus metālus, ko slāpekļskābe nevar izšķīdināt, tai skaitā, arī zeltu.
3. Karaļūdens iedarbība izskaidrojama ar to, ka slāpekļskābe oksidē sālsskābi, pie tam izdalās brīvs hlors un rodas nitrozilhlorīds - NOCl. Nitrozilhlorīds ir reakcijas starpprodukts, kas savukārt sadalās hlorā un slāpekļa oksīdā.
4. Atbrīvotais hlors savienojas ar metāliem, radot metālu hlorīdus, tāpēc, šķīdinot metālus karaļūdenī, rodas sālsskābes sāļi nevis slāpekļskābes sāļi.

Question 25

Kādi ir slāpekļskābes sāļi? (4)

Answer 25

1. Slāpekļskābes sāļus sauc par nitrātiem. Tos parasti iegūst, iedarbojoties ar slāpekļskābi uz attiecīgiem metāliem vai metālu oksīdiem.
2. Nitrāti labi šķīst ūdenī.
3. Karsējot nitrātus sausā veidā, tie visi sadalās skābekļa klātbūtnē. Aktīvāko metālu nitrāti atšķeļ pie tam tikai daļu skābekļa, pārvēršoties par nitrītiem, slāpekļpaskābes sāļiem.
4. Pārējo metālu nitrāti pārsvarā sadalās metāla oksīdā, skābeklī un slāpekļa dioksīdā.
5. Viegli atdalot skābekli, nitrāti pie augstas temperatūras ir enerģiski oksidētāji. Turpretim nitrātu ūdens šķīdumiem praktiski nav oksidētāju spēju.

Question 26

Kas ir salpetri? Kur to izmanto? Nosauc tos! (4)

Answer 26

1. Izmanto saimnieciskajā dzīvē.
2. Nātrija nitrāts NaNO3, Kālija nitrāts KNO3, Amonija nitrāts NH4NO3, Kalcija nitrāts Ca(NO3)2.