DQIAQF - FCEN – UBA 1° cuatrimestre 2013 Química General e Inorgánica II Grupo del Nitrógeno Introducción.

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1 DQIAQF - FCEN – UBA 1° cuatrimestre 2013 Química General e Inorgánica II Grupo del Nitrógeno Introducción

2 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

3 Grupo 15 y entorno

4 Abundancia en Corteza Terrestre… y Atmósfera

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6 Propiedades Periódicas Grupo 15

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8 OM para el N 2 10 e – D N2 = 946 kJ/mol Mezclar 2s y 2p z !

9 OM para O 2 y F 2 No hay mezcla 2s – 2p z

10 Variación de energías orbitales en moléculas diatómicas homonucleares

11 Espectroscopía Fotoelectrónica en el N 2

12 Fósforo blanco 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 6 SiO 2 + 10 C(s)  6 CaSiO 3 (l) + 10 CO(g) + P 4 (g)

13 Capa plegada de P negro Atomos oscuros cerca observador Atomos claros más lejos

14 Red plegada de Bi

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16 Separar N 2 del aire

17 Entalpías de enlace covalente, en kJ/mol

18 Usos del NH 3 Síntesis de Haber!

19 Proceso Haber - Bosch Catalizador! (Fe)

20 Nitruros Compuestos binarios de N con otros elementos (excepto óxidos y haluros) Tres Clases: 1) Iónicos: N 3– ej.: Li 3 N, M 3 N 2 (M = Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd) 2) Intersticiales  Atomos de N se incorporan en huecos de metales de transición (N 2 o NH 3 con metales fundidos a alta T). Fases de composición variable, MN x. Materiales duros, abrasivos, inertes, altos pf, conductores (ej.: VN, herramienta de corte) (comparar con carburos, boruros) 3) Covalentes: BN, (CN) 2, Si 3 N 4, P 3 N 3, S 4 N 4

21 HIDRUROS

22 Hidruros del Grupo 15 - Propiedades

23 Propiedades del NH 3 - gas incoloro, irritante, peb = -33,4ºC - alta entalpia de vaporización (refrigerante) -NH 3 líquido se parece al agua -constante dieléctrica 22 (a -34ºC) --- buen solvente -autoionización -soluciones de Na en NH 3 líq. -Base débil -forma complejos -reacción con O 2 -sales de amonio

24 HIDRUROS

25 Proceso Raschig NH 3 + NaOCl → NH 2 Cl + NaOH NH 3 + NH 2 Cl + NaOH → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O (H 2 N) 2 C=O + NaOCl + 2 NaOH → N 2 H 4 + H 2 O + NaCl + Na 2 CO 3 NH 3 + H 2 O 2 → H 2 N-NH 2 + 2H 2 O

26 HIDRUROS

27 Acido hidrazoico ion azida HIDRUROS

28 Oxidos de N

29 Oxidos de N - Propiedades

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34 HNO 3 NO 3 –

35 HNO 3

36 Diagrama Latimer para N a pH 0

37 Diagramas de Frost para N (ácido y alcalino) Diagramas de Frost, Grupo 15 Medio ácido

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