DQIAQF - FCEN – UBA1° cuatrimestre 2013

Química General e Inorgánica II

Grupo del Nitrógeno

Introducción

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

Grupo 15 y entorno

Abundancia en Corteza Terrestre…

y Atmósfera

Propiedades Periódicas Grupo 15

Propiedades Periódicas Grupo 15

OM para el N2

10 e–

DN2 = 946 kJ/mol

Mezclar2s y 2pz !

OM para O2 y F2

No hay mezcla2s – 2pz

Variación de energías orbitales enmoléculas diatómicas homonucleares

EspectroscopíaFotoelectrónicaen el N2

Fósforo blanco

2 Ca3(PO4)2(s) + 6 SiO2 + 10 C(s) 6 CaSiO3(l) + 10 CO(g) + P4(g)

Capa plegada de P negro

Atomos oscuros cerca observadorAtomos claros más lejos

Red plegada de Bi

Separar N2 del aire

Entalpías de enlace covalente, en kJ/mol

Usos del NH3

Síntesis de Haber!

Proceso Haber - Bosch

Catalizador! (Fe)

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

HIDRUROS

Hidruros del Grupo 15 - Propiedades

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

HIDRUROS

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

HIDRUROS

Acido hidrazoico

ion azida

HIDRUROS

OxidosdeN

Oxidos de N - Propiedades

HNO3

NO3–

HNO3

Diagrama Latimer para N a pH 0

Diagramas deFrost para N(ácido y alcalino)

Diagramas deFrost, Grupo 15Medio ácido