Subido por Mònica Cano

ResumBLOC2.QE

Anuncio
HIDROGEN
§
Element més abundant
§
Pot actuar com alcalí per que té 1 sol electró s i perquè és un ió monopositiu.
§
No pot actuar com alcalí per que no rx amb aigua, no és un metall
§
Pot actuar com halogen per que es un no metall, forma molec. Diatòmica.
§
No pot actuar halogen perquè H- es difícil de trobar i molt reactiu, també H2 es poc reactiu.
Propietats de H2.
§
Gas tòxic, incolor, inolor
§
Enllaç H-H és el més fort, superat inclòs per la força de l’enllaç O-H.
§
Reacció hidrogen amb oxigen.
o Termodinàmicament afavorida
o Cinèticament impedida
o Activació explosiva
Reactivitat de H2.
§
Rx amb N2.
o Afavorit termodinàmicament, molt lenta, falten catalitzadors.
§
Rx amb halògens a diferents velocitats
§
Redueix metalls oxidants® a temperatures elevades
§
Redueix alquens/alquins a alcans® amb catalitzadors
Obtenció H2.
§
Àcid diluït i un metall ® no és econòmic
§
Electròlisi de H2O ® No es eficient, molt car energèticament
§
Fonts renovables ® A nivell de recerca encara
o Fotosíntesi artificial amb aigua i llum solar
o Biomassa i microorganismes
§
Industrialment: CH4 (g) + 2H2O (l) ® 4H2 (g) + CO2 (g)
Tipus d’hidrur
§
Qualsevol element que forma compostos binaris amb l’hidrogen
§
En el bloc p, al baixar en el grup, més inestable l’enllaç (Ja que distància augmenta)
§
Punt ebullició creix en baixar en el grup
§
Dins del període, els elements més pesats formen hidrurs més estables.
§
Hidrurs iònics
o Formats amb alcalins o alcalinoterris (molt electropositius)
o No conductors, no volàtils
o Molt reactius, rx violentament amb aigua
o Molt bàsics i reductors
§
Hidrurs covalents
o Molècules discretes ® formen amb tots els No metalls i metalls poc electropositius.
o TIPUS 1: On H es gairebé neutre
®Majoria dels hidrurs covalents (Tot bloc P menys B,N,O,F)
®Poca polaritat, forces dispersió com a força intermolecular
o TIPUS 2: On H té tendència positiva
®Hidrurs amb B, N, O, F
®Densitat de càrrega positiva i elevada
®Formen ponts d’hidrogen, que els fa pujar el punt d’ebullició.
o Tipus 3: Hidrurs de Bor
®H és lleugerament negatiu, ja que la seva electroneg és un xic major a la del Bor
®B2H6. Té 3 centres amb 2 electrons. 2 orbitals del B rx amb l’orbital del H.
®Geometria tetraèdrica
§
Hidrurs metàl·lics
o Amb alguns metalls de transició.
o Hidrurs no estequiomètrics
o H queda atrapat en els forats de la xarxa cristal·lina
o Molt importants en catàlisi.
ALCALINS
§
Grup més periòdic de tots
§
Tots són metalls tous i brillants
§
Molt reactius ® volen perdre el e- ns1
§
Punt ionització baixos ® volen arribar a configuració gas noble.
§
Són molt reductors ® redueix aigua ® més violent en baixar en el grup ® Rx exotèrmica.
§
Al ¯ el grup, tenen més àtoms:
o ¯ força enllaç metàl·lic, pq àtoms +gran, + separat nucli fa més feble enllaç metàl·lic.
o ¯Pfusió, ¯DHatomització, ­densitat.
§
Són grans, però amb poca càrrega.
o q/r¯: poc polaritzants
o Poc hidratats, en ¯ grup ¯ Energia hidratació.
Hidratació dels cations alcalins
§
Tenen interaccions io-dipol permanent amb l’aigua ® poc importants, DHbaixes (Exct Liti)
§
Sals anhidres ® càrregues més a prop ® U més negativa
§
Sal hidratada ® càrregues més lluny ® U menys negativa, però estabilització extra de E.hidrat
§
Sals d’alcalins són anhidres ® No compensa estabilització per hidratació
o Excepte: LiOH·8H2O
§
En solució aquosa tots els cations estan hidratats
§
Com més estable, menys soluble, més U i més alt punt ebullició
§
+soluble quan hi ha més diferencia de radis:
o Solubilitat LiI major que LiF, Solubilitat CsF major que CsI
Liti (Li)
§
Menys dens del grup
§
Solid a T ambient
§
Relació q/r més gran del grup
§
Potencial reducció més negatiu
§
Aplicacions: Bateries recarregables, metal·lúrgia, lubricants, antidepressius.
§
Relació diagonal entre Li i Mg. Alt grau de covalència.
o Formen òxids normals
o Únic alcalí que rx amb N2.
Sodi (Na)
§
Més abundant, més utilitzat industrialment
§
+ petit que K en fase gas ® solvatat és més gran Na
§
Bon reductor
§
Usos: obtenció metalls difícils de reduir, additius gasolines de plom, vidres, obtenció K metall
§
Obtenció: Procés Downs, electròlisi NaCl de les mines de sal
o 2Na+ (NaCl) + 2Cl- (NaCl) ® 2Na(l) + Cl2 (g) rx no afavorida, s’ha d’aportar E. elèctrica
Carbonat de Sodi (Na2CO3)
§
top 9 producte més important.
§
Usos: fabricació vidres, depuració aigües
§
Obtenció: Mètode Solvay, costós energèticament.
2 NaCl (aq) + CaCO3 (s) ®D® Na2CO3 + CaCl2
Òxids alcalins
§
Li: òxids (O2-)
Li2O (s) + H2O (l) ® 2LiOH (aq)
2-
§
Na:peròxids (O2 )
Na2O2 (s) + 2H2O (l) ® 2NaOH (aq) + H2O2 (aq)
§
Resta:Superòxids (O2-)
2KO2 (s) + H2O(l) ® 2KOH(aq) + H2O2 (aq) + O2 (g)­
Hidròxids alcalins
§
Sòlids blancs
§
Molts solubles
§
Li forma sal hidratada (LiOH·8H2O)
§
Absorbeixen CO2 de l’aire.
§
NaOH: top 6 substància inorgànica.
o Usos: Com a reactius, per a paper
o Obtenció: electròlisi salmorra. 2NaCl + 2H2O(l) ® 2NaOH(aq) + H2 (g)+ Cl2 (g)
Compostos de coordinació
§
M+ ® àcids de Lewis durs, formen compostos coordi amb àtoms donadors (N o O)
§
Compostos més estables:
o Èters corona: estructura tipus quelat, estable en dissolució orgànica.
o Tipus criptó: tipus quelat, estable en solucions aquoses.
ALCALINOTERRIS
§
Tots són metalls
§
En comparació amb els alcalins:
o Densitat alta
o Més fort enllaç metàl·lic (2 electrons de valència)
o Més alta DHatomització, més alt punt de fusió
o Més durs
§
La reactivitat augmenta al baixar en el grup ®són menys reactius que els alcalins
§
Rx amb molts no metalls.
§
Rx amb N2. (El magnesi ho fa en calent)
§
Formen compostos iònics amb càrrega +2
o Mg i Be formen compostos covalents, molt polaritzants, q/r­
§
Sals gairebé sempre hidratades, al baixar en el grup la hidratació és menor
§
Són insolubles en aigua :monocarregats solubles (Cl-, NO3-), policarreg insolubles (CO32-, PO43-).
Beril·li (Be)
§
Caràcter polaritzant molt fort, q/r­, + covalent
§
Coordinació tetraèdrica ja que és molt petit
§
Car i escàs
§
Aplicacions: finestres raig X, aliatges forts, lleugers i no magnètics
§
Relació diagonal entre Be i Al. (Similar q/r)
o Formen hidrurs, òxids i halogenurs covalents
o A l’aire formen recobriment d’òxids (protegeix interior metalls enfront oxidació)
o Amfòters i formen anions per rx amb OH- concentrat.
§
Obtenció: Beril·lé Be3Al2(SiO3)6, si té impureses Cr3+(maragda), amb impureses
Fe2+(aiguamarina). S’agafen els cristalls amorfs i es fa una redox.
Magnesi (Mg)
§
Element més important del grup industrialment
§
Essencial biològicament: clorofil·la i molts enzims humans.
§
Aplicacions: Aliatges Al/Mg (baixa densitat, molt inflamables), MgO com a material refractari.
§
Obtenció:
o A partir aigua de mar.
1. Precipita Mg2+ en medi bàsic
2. Es filtra i barreja amb HCl ®MgCl2
3. Es fa electròlisi a 714°C: MgCl2®D® Mg(l) + Cl2 (g)
o A partir de la dolomita: MgCO3·CaCO3 (on hi ha Mg2+ hi ha Ca2+ en els minerals).
Aquesta segona forma s’utilitza quan el mar està lluny.
Òxids
§
Be® A l’aire i escalfat forma un òxid amfòter. Estructura Tetraèdrica.
§
Mg®òxid bàsic, no rx amb aigua, molt insoluble, iònic pur, punt de fusió alt.
§
Ca, Sr, Ba®Formen els respectius òxids MO
o però amb excés de O2 el bari forma EL peròxid BaO2.
§
La solubilitat i basicitat dels hidròxids augmenta en baixar en el grup.
Carbonat de Calci (CaCO3)
§
Compost oxo més important del grup
§
Es troba a: pedra calcaria, marbre, dolomita, coral, perles, conquilles, calcita( + pur).
§
Aplicacions: Construcció, antiàcid, abrasiu pasta de dents, suplement densitat osos.
Sulfat de Calci (CaSO4)
§
Es troba al guix o alabastre (CaSO4·2H2O)
§
Guix escalfat s’obté espècie hemihidratada: CaSO4·2H2O passa a CaSO4·½ H2O.
Compostos de coordinació
§
Be® únic element del grup que fa compostos de coordi. amb lligands simples.
§
La resta formen compostos de coordi. estables amb lligands polidentats.
Compostos organometàl·lics
§
Compostos de Be es poden sintetitzar per metàtesi d’un halogenur i un alquil lidiat.
§
Mg: forma enllaços covalents fàcilment (reactius de Grignard). En compostos organometàl·lics
es tetraèdric.
GRUP 13
§
Bor comportament no metall ® es considera semimetall
§
La resta del grup són metalls
§
Punts de fusió irregulars ® estructures cristal·lines diferents ® No comparables
§
Punt ebullició¯al ¯en el grup® enllaç metàl·lic més feble al baixar en el grup.
§
Relació q/R­ ® formen enllaços covalents
§
Estat oxidació +3, els elements més pesats poden tenir +1 degut al efecte del parell inert.
Bor (B)
§
No metall
§
Presenta 4 al·lòtrops ® unitat bàsica icosaedres B12
§
Relació diagonal B/Si
o Formen òxids àcids
o Formen estructures d’òxids polimèrics (àtoms O compartits)
o H3BO3/H4SiO4 àcids mols febles
o Els seus hidrurs son gasosos i inflamables.
§
Extracció:
o Bòrax: Na2[B4O5(OH)4]·8H2O
o Kernita: Na2[B4O5(OH)4]·2H2O
§
Obtenció:
o Mines de bòrax: B2O3 + 3Mg(s) ® 2B + 3MgO
o Per microelectrònica: 2BBr3 (g) + 3H2 (g) ® 2B(g) + 6HBr(g)
Òxid de Bor (B2O3)
§
Unitats de BO3 trigonal planes ® comparteix 3 atoms d’O
§
Usos: vidres resistents a xocs tèrmics
§
NC.4
Àcids Bòrics
[B(OH)4]-
[B3O3(OH)4]-
Peroxoborat sòdic
§
[B2(O2)2(OH)2]2-
§
Utilitzat com a detergent pel seu caràcter oxidant (grups oxo)
§
En aigua calenta s’hidrolitza a borat sòdic i peròxid d’hidrogen.
Halurs de Bor
§
BX3 ® No dimeritza ® trigonal plana ® formació enllaços parcials π
§
Són àcids de Lewis ® El B canvia d’hibridació sp2 a sp3 .
o Més estable sp2 ja que hi ha menys distància d’enllaç
Alumini (Al)
§
Molt reactiu ® s’oxida al entrar en contacte amb l’aire. (Protegeix enfront oxidació interior).
§
Rx exotèrmicament amb els halògens (rx molt favorable).
§
Metall amfòter
§
Relació q/r­ ® enllaós covalents amb ions o molècules polaritzables.
§
Les sals hidratades [Al(H2O)6]3+ ®lleugerament àcides.
§
Obtenció: A partir de la bauxita (Al2O3)
1. Es purifica la bauxita
2. Electròlisi ® es fa dissolent Na3AlF6 (criolita) ja que el Pfus¯.
Càtode: 4Al3+ + 12e- → 4Al(l)
Ànode: 6O2- → 3O2 (g) + 12e-
Halurs d’Alumini
§
AlF3 ® iònic Pfus=1275°C
§
AlCl3® Caràcter covalent. Molècula discreta apolar. Pfus=192°C
o En sòlid és octaèdri
o En líquid / gas tetraèdric (Al2Cl6) (por recordar a l’hidrur de bor l’estructura).
Compostos de coordinació
§
Bor ® Coordinació tetraèdrica. (excepte: halògens grans).
o Tot i que també pot ser trigonal plana
o Organometàl·lics: Es formen a partir d’halurs de bor. Seran (NC=3).
§
Alumini ® Pot tenir estructura tetraèdrica (NC=4) i octaèdrica(NC=6)
o En organometàl·lics el trobem com Al2Me6. (NC=4)
o Són pirofòrics
GRUP 14
§
Elements relativament comuns a l’escorça ® Menys abundants el Ge i Sn
§
Pb molt abundant en comparació a la massa ® Elements radioactius donen Pb.
§
Pfus no segueix cap patró (baixa en baixar en el grup, però no molt periòdic)
o C Pfus alt, sòlid covalent
o Si i Ge segueixen tendència de baixar
o Sn i Pb® Enllaç metàl·lic ® Poc e- valència ® Pfus baix
§
En baixar en el grup, creix el radi ® no progressivament ® anomalia al Ge (contracció bloc d)
o De C a Si hi ha 8 protons més
o De Si a Ge hi ha 18 protons més® Els e- de l’orbital 3d apantallen molt poc.
§
Sn i Pb tenen tendència a estats d’oxidació més petits® efecte parell inert (electrons s cada cop
més interns, fa que costi més rx)
Al·lotrops del Carboni elemental
§
Diamant
o El C té hibridació sp3 ® tetraèdrica
o Xarxa tridimensional d’enllaços C-C covalents
o Estructura de blenda (ZnS)
o Pot convertir el grafit en diamant a altes T i P.
§
Grafit
o El C té hibridació sp2 ® més estable que el diamant
o Forma anells hexagonals ® sistema π deslocalitzat en els plans
o Sòlid amb caràcter anisotròpic ® propietats varien segons la direcció.
o Les capes s’uneixen amb forces de Wan de Vaals ® es exfoliable.
§
Carbó actiu. Forma no cristal·lina del carboni
o Elevada superfície específica
o Substancia absorbent , purifica aigua, mascara anti-gas
§
Negre de carboni. Forma no cristal·lina del carboni
o Sutja, pigment negre. Polímer pneumàtics.
§
Fibra de carboni. Forma no cristal·lina del carboni
o Fragments de grafit desordenats
o Fibres extremadament resistents i molt lleugeres.
§
Ful·lerens. Forma cristal·lina del carboni ® són moleculars ® C60.
§
Nanotubs. Forma cristal·lina del carboni.
o Làmina de grafit plegada sobre si mateixa
o Prims i molt llargs en relació a la seva amplada.
§
Grafè. Forma cristal·lina del carboni.
o Capa de carboni amb hibridació sp2 ® làmina de grafit aïllada
o Lleuger i transparent, excel·lent conductor elèctric, molt més resistent que l’acer.
Grafit: Compostos d’interacció
§
Pot actuar com a donador d’electrons (reductor)
El grafit s’oxida amb F2 ®Passa de sp2 a sp3. Perd la conductivitat.
§
Pot actuar com a acceptor d’electrons (oxidant)
El K redueix el grafit ® Augmenta la conductivitat.
Carburs
§
Iònics ® Elements electropositius. (CaC2)
§
Covalents ® Sòlids covalents amb elements electronegatius. SiC o B4C
§
Intersticials ® Empaquetaments compactes d’àtoms de metall amb àtoms de C en els forats
Oh. ®material extremadament dur (WC i Fe3C).
Silici, Germani, Estany i Plom
§
Estructura cúbica tipus diamant.
§
Les diferències entre bandes disminueixen en baixar en el grup. (Si i Ge semiconductors).
§
L’estany experimenta un canvi de fase.
§
Pb molt tòxic, dens, tou i amb baix punt de fusió.
Hidrurs
§
Com més gran l’àtom, menys densitat electrònica a la zona de solapament. ¯E enllaç.
§
La reactivitat dels hidrurs és diferent a la resta d’elements.
§
SiH4, SnH4, PbH4 ® Son reductors ® Hidrogen té caràcter d’hidrur
§
GeH4 ® Menys reductor que els anteriors degut a que Ge i H tenen electroneg semblants
§
SnH4 ® Inestable a T superiors a -70°C
o S’inflama espontàniament a l’aire i s’hidrolitza en H2O
Halurs tetravalents
§
C i Si ® només formen halurs tetravalents EX4.
o Són compostos moleculars, líquids o sòlids de Pfus baix
§
Ge i Sn®Formen halurs tetravalents
§
Pb® només forma PbF4 i PbCl4. Amb brom i iodes són inestables.
§
SnF4 i PbF4® coordi octaèdrica (estructura en capes)
§
Preparació de MCl4 : M(s) + 2Cl2 (g) ® MCl4 (l) (M=Si, Ge, Sn, Pb)
§
Preparació de MX2 : M(s) + MX4 ® 2MX2 (l) (M=Si, Ge, Sn, Pb)
§
Reactivitat:
o CX4 són termodinàmicament inestables
o SiCl4 + H2O reacció violenta
o Halurs MX4 són àcids de Lewis (M=Si, Ge, Sn)
Halurs divalents
§
E.oxi +2 ® només important en els últims elements del grup.
§
PbCl2® Sòlid iònic, es estable a l’aire i a la dismutació
§
SnCl2®Reductor moderant ® S’oxida a Sn(IV) en presència d’O2.
§
GeCl2®Reductor molt energètic ® dismuta a T ambient
§
Els dihalurs no mostren estructures moleculars discretes.
Òxids de carboni
§
CO
o Molt tòxic i gas a T ambient
o Òxid neutre molt poc soluble en aigua
o Bon reductor. Es una base de Lewis ® compost molt estable amb elements de transició.
§
CO2
o Gas a T ambient (Sublima a -78°C)
o Òxid àcid.
o Soluble en aigua i es àcid, al rx amb bases dona carbonats i bicarbonats.
Òxids de Silici
§
SiO2 ® sòlid i és un polímer (Tfus=1600°C)
o Compostos concatenats Si-O-Si
§
Molt més favorable la formació de 4 enllaços senzills, per tant es una substància molecular.
§
Enllaç mig covalent mig iònic (per la gran diferència d’electronegativitats)
§
Estructura bàsica tetraedre [SiO4] ® comparteixen vèrtex, no cares ni arestes.
§
Reactivitat:
o Òxid àcid que reacciona amb bases ® formen silicats
o No reacciona amb àcids (expecte: HF(aq) o F2 (g) humit)
Òxids de Ge, Sn i Pb
§
GeO/SnO són reductors
§
PbO ® estable
§
GeO2 ®és àcid. Té 2 estructures rutil i quars.
§
Sn2O ® és amfòter. Estructura tipus rutil
§
PbO2 ® és oxidant.
o Càtode de bateries de Pb.
§
Tots són sòlids per tant® E=E° ja que lnQ=0
§
Pb3O4 ®òxid mixte (PbO2·2PbO). Protegeix de la corrosió, és molt tòxic.
Silicats
§
Família molt amplia i estructuralment diversa
§
Unitats tetraèdriques de [SiO4]2- unides pel vèrtex ®ordenades a l’espai de diferents formes
§
Hi ha 4 grans grups:
1. Formats per anions discrets
a. Ortosilicats [SiO4]4b. Pirosilicats [Si2O7]6c. Silicats cíclics [SinO3n]2n2. Silicats en cadena o lineals
a. Piroxens: Cadenes simples [SiO3]n2nb. Amfíbols: Cadenes dobles interconnectades.
3. Silicats laminars: Cicles de tetràedres [SiO4]4- interconnectats que comparteixen 3 O
4. Silicats tridimensionals: Cicles de tetràedres [SiO4]4- interconnectats que comparteixen 4 O
Aluminosilicats: Zeolites
§
Són aluminosilicats tridimensionals com el feldspat
§
Molt important industrialment
§
Estructura macroporosa ® tots els porus de la mateixa mida ® molt util
§
Unitat bàsica ® octaedre truncat ® puntes tallades
§
Aplicacions: Bescanviador ions, tamisos moleculars per assecar gasos o dissolvents i catalitzador
Vidres
§
És amorf ® mescla de SiO2, CaCO3 i Na2CO3 a temperatures elevades.
§
El Na+ i Ca2+ trenquen les cadenes de SiO2 i fa que sigui plàstic
§
Pyrex ® conté B2O3 ® resistència tèrmica
§
Cristall conté PbO
Ciments
§
Mescles de SiO2, Al2O3, CaO i additius ® propietat d’endurir-se amb aigua.
§
Químicament mescla complexa de silicats i òxids metàl·lics
§
Ciment + grava + aigua ® formigó
§
Ciment + sorra + aigua ®morter
Cianur d’hidrogen (HCN)
§
Molt tòxic ® rx amb l’hemoglobina i deixa de transportar O2.
§
HCN ® gran quantitat ®síntesi de polímers i altres productes.
§
Pseudohalur® Es comporta com alguns halurs® fa compostos binaris amb ell mateix (CN)2.
§
CN isoelectrònic amb el CO® forma complexos molt estables amb elements de transició
Compostos organometàl·lics
§
Són els més estables del bloc p ® això es pq tenen tots els e- semiplens sense orbitals buits ni
plens.
§
Organosilans i silicones:
o Poden formar-se a partir de la rx entre halurs de silici i organomet amb Li o Mg
o Escala industrial®Procés Rochow, fa viable econòmicament la industria de les silicones
o R2SiCl2 dona lloc a polímers lineals i/o cíclics
o Es pot controlar la mida dels oligòmers amb R3SiCl
o Amb RSiCl3 es poden enllaçar diferents cadenes(ramificacions)
o Silicones®gran estabilitat tèrmica i molt inerts
o Olis de silicones® es poden escalfar a l’aire durant mesos sense degradar-se
o Propietats: Són hidrofòbiques, inerts fisiològicament, no tenen gust ni olor, són aïllats
elèctrics.
§
Organometàl·lics d’estany i plom
o Sn®R2SnX2 ®estabilitzant del plàstic (PVC)
®R3SnX ®Fungicides conservants de fusta
o Pb®PbEt4 ® additius en la benzina (ara ja no es fa).
GRUP 15
§
Ample varietat estats oxidació
o Bi mai serà +5
o N serà només termodinàmicament estables: +5, 0 i -3
§
N(V) molt oxidant, P(V) molt estable ®no segueixen tendència parell inert degut a que N molt c
§
Enllaç N-N poc estable per repulsió, enllaç P-P estable.
§
Fòsfor forma tetraedres
§
N molt abundant a l’atmosfera, escàs a la superfície® La resta abundàncies baixes.
§
Fòsfor blanc
o Sòlid molecular
o S’inflama a l’aire
§
Fòsfor negre ® estable a l’aire
Obtenció del Nitrogen
§
Destil·lació de l’aire líquid a ­P
§
Subproducte (junt amb gasos nobles) ®obtenció O2. (Barat)
Obtenció productes de Fòsfor
§
Àcid fosfòric a partir de l’apatita Ca5(PO4)3X
§
Fòsfor blanc destil·lant P4.
Nitrurs
§
Nitrurs iònics ® anió N3- ® amb elements molt electropositius
o Polaritzables, són iònics® tenen cret caràcter covalent.
o Rx amb aigua donat NH3
§
Nitrurs covalents® Enllaç covalent
§
Nitrurs intersticials®Elements bloc d ® N ocupa forats Oh.
Fosfurs
§
Es preparen per reacció directa entre els elements
§
Molts són sòlids iònics ® anios discrets/polimèrics amb enllaços P-P
Azides
§
Termodinàmicament inestables® tendència formar N2 explosivament.
§
Azidur N3- isoelectrònic amb el CO2
§
HN3 àcid relativament fort.
Hidrurs: Amoníac
§
Gas incolor, olor intensa ® al laboratori està dissolt.
§
Bàsic i molt soluble en aigua
§
Crema amb O2 ® N2 i aigua
§
Producte inicial per a gairebé tots els compostos amb N.
§
Obtenció: N2 + 3H2 ®Cat® 2NH3
o Termo favorable ® cinèticament desfavorida® rendiment baix
o Molt car ® es treballa a T­­ i P­­
§
Peb + alt del grup ®ponts d’hidrogen
§
N2 isoelèctric amb CO2® N2 base molt feble® N2 actua com a lligand.
§
Amoníac líquid dissol alcalins® aquestes dissolucions són reductors molt forts
§
Amoníac té autoionització ® solvent pròtic no aquós.
Hidrurs: Hidrazina
§
Líquid a T ambient
§
Base + feble que NH3
§
Pot protonar anions N2H5+ i N2H62+ .
§
Bon reductor® pot ser reduïda per reductors forts.
§
Hidrazina asimètrica®combustible coets® crema amb O2 i/o amb N2O4
§
Hidrazina simètrica®actua en el ADN, provoca tumors
Fosfina, Arsina i Estibina
§
EH3 ®Gasos tòxics® no formen ponts d’hidrogen
§
Fosfines lligands importants
Halurs de Nitrogen
§
Tots termodinàmicament inestables (Excepte NF3)
§
NF3 base de Lewis molt feble ® per la polaritat N-F (baixa)
§
NCl3 líquid tipus oli®molt explosiu
Trihalurs de P, As i Sb
§
Molt estables (AX3) ®gasos, líquids o sòlids
§
Poden actuar com bases de Lewis i àcids de Lewis, aquests segons sobretot ®As, Sb i Bi.
§
Es preparen per rx directa
§
PCl3®rx amb igua i reactius pròtics (alcohols i amines)
Pentahalurs de P, As i Sb
§
Són àcids de Lewis® rx amb aigua
§
PbCl5®molt estable ®covalent en fase gas i iònic en sòlid
§
SnCl5 molt estable
§
AsCl5 molt inestable® per la contracció lantànida
§
SnF5 ®tetràmer amb metalls Oh i ponts de F lineals® HA Lewis molt fort
o Quan rx amb HF forma un superàcid (H2F+)
Òxids i oxoanions de Nitrogen
§
Estat d’oxidació -3 ® NH3 i NH4+
§
Estat d’oxidació +1®N2O
o Poc reactiu i òxid neutre
o Isoelectrònic amb CO2
o Cinèticament inert® termodinàmicament oxidant fort.
§
Estat d’oxidació +2 (NO)
o NO®No forma dímers estables.
o Gas paramagnètic
o òxid neutre (no rx amb aigua)
o Gas incolor que s’oxida(enseguida) a NO2/N2O4 amb O2.
o Es produeix en motors de combustió ®L’obtenim al lab per reducció del HNO3
o Intermedi de la síntesi àcid nítric
§
Estat d’oxidació +3
o HNO2®àcid feble, inestable
o HNO2 i NO2-®són oxidants, es redueixen a NO
o NO+ ®al rx anió nitrit amb àcids forts
o N2O3 ®sòlid que descompon a -100°C. Poc important
§
Estat d’oxidació +4
o NO2 i N2O4 coexisteixen en equilibri entre -10°C fins a 140°C
o NO2 contaminació urbana® es genera per NO i O2
o NO2 òxid àcid® dismuta en aigua donant HNO2 i HNO3
§
Estat d’oxidació +5
o N2O5®molt oxidant, molt àcid, inestable
o HNO3®àcid molt fort, molt oxidant®Quan actua d’oxidant depenent condicions pot
donar diferents productes.
Òxids i oxoanions de P, As i Sb
§
Combustió fòsfor molt exotèrmica: P4 + 5O2 ® P4O10
§
La mateixa rx amb O2 limitat dona P4O6
§
Els òxids tri i pentavalents (E4O6 i E4O10) ®tenen estructures anàlogues als òxids de fòsfor
§
Únic oxid de Bismut® Bi2O3, compost iònic
§
Segons pourbaix® Compostos de P(III) poc estables i fàcilment oxidables(reductors)
§
As, Sb i Bi formen òxids +3® més estables que el de P degut a efecte parell inert
§
Bi(+5) molt oxidant
§
H3PO4 àcid feble® anions H2PO4- i HPO42- amfòters, comportament àcids febles
§
PO43- ®base forta parcialment dissociada
§
També importants amb +3 fosfits i amb +1 hipofosfits® reductors
§
Enllaços P-H d’aquests àcids®covalents
Fosfazens
§
Compostos anàlegs òxids de fòsfor amb [NR]2- en lloc de O2-.
§
Polimeritzen com les silicones
Compostos organometàl·lics
§
AR3®bases de Lewis (lligands) ®trigonal plana
o Es preparen amb magnesians
§
Molecules organometàl·liques poden afegir un halur
§
[PPh4]+ i [AsPh4]+ són importants®cations voluminosos, agents precipitants i estabilitzants
d’anions.
§
A partir de [AsPh4]+ es pot preparar ® AsPh5 (bipiràmide trigonal)
Descargar