Az N csoport elemei, Nemfémes elem: N, P Félfémes elem: AS, Sb Másodfajú fém: Br Atomszerkezetük: Pémező elemei V. főcsoport 5 külső elektron. Elektronhéjuk szerkezete: NS2NP3 n: periódus szám. Nitrogén: molekulaszerkezete 2 atomos molekulából áll. Szimmetrikus, ezért molekulái apolárisak. Molekulában az atomok közötti hármas kötés rendkívül erős. Fizikai tulajdonság: Színtelen, szagtalan; gáz: nincs kohézió, a különálló molekulák között. Kritikus hőmérs. Igen kicsi, ezért nehezen cseppfolyósítható. Levegőnél valamivel könnyebb gáz. Vízben kicsit oldódik. Kémiai tulajdonság: 1; A nemesgázok után a legkevésbé reakcióképesebb gáz. 2; Fémekkel nitrideket képez. A Li-al szobahőfokon, a többivel 100 C felett. 3Mg+N2=Mg3N2 3; Hidrogénnel 400-500 C-on katalizátor jelenlétében nyomás alatt. N2+3H2 megf. 2NH3 Kataliz, Nagy P, Nagy .4; Oxigénnel csak ívfény hőmérsékletén egyesül N2+O2=2NO Előfordulása: Elemi állapotban a levegőben 78%. Vegyületei is elterjedtek. Szervezetben, főleg fehérjékben találhatók. Felhasználása: Főleg NH3 gyártására használják, amiből műtrágyát és salétromsavat gyártanak. Védőgázként is használják. Cseppfolyós Nitrogént hűtőközegként. Diszkófüstnek is. Hibernáláshoz, szemműtétekhez. Előállítása: Cseppfolyós levegőből desztillációval, különböző sóinak melegítésével. Foszfor: Köz. Kör. Köz. 3 módosulata ismert. 1; Fehér vagy sárga foszfor (P4 molekulából álló molekularácsos) 2; Vörös (Óriásmolekulából álló atomrácsos) 3; Fekete, vagy fémes foszfor (Rétegrácsos rétegeket delokalizált Pí elektronok tartják egybe. Fizikai tulajdonságai: Mindhárom módosulat szilárd. Víznél nagyobb sűrűségű. Fehér foszfor világosan hagyva vörössé alakul. Egyik módosulata sem oldódik vízben. A Fehér P apoláris oldószerekben oldódik. Pl. Zsírban, ezért rendkívül mérgező. Kémiai tulajdonságai: A legkönnyebb a fehér módosulat vihető reakcióba. A fehér P lassú oxidációját fényjelenség kíséri, ez a foszforeszkálás. P4+SO2=2P2O5 foszfor pentoxid keletkezik belőle. P2O5+3H2O=2H3SO4 foszforsav. Előfordulása: Elemi állapotban nem találhatók meg, vegyületeiben elterjedtek. Pl. Foszforid, Fluor apatit, Előszervezet fontos alkotórésze. N-hez hasonlóan körforgást végez a természetben. Előállítása: Vegyületeiből redukálással. Felhasználása: Vörös foszfor=Gyufa gyártás, Foszforsavgyártás, Műtrágya gyártáshoz használják. Ammónia: Közönséges. Kör. Köz. Különálló molekulából áll. Azonban kis nyomáson, és szobahőmérsékleten a molekulák összekapcsolódnak. Molekulaszerkezete: Piramis alakú dipólus molekulákból áll. Fizikai tulajdonságai: Színtelen, szúrósszagú gáz, köhögésre ingerő anyag. Levegőnél kisebb sűrűségű könnyen cseppfolyósítható. NH3+H2O megf. NH4OH(ammónium hidroxid) megf. NH4++OH-- : Ez lúgos kémh. Az ammónia vizes oldata a szalmiákszesz. Savakkal közvetlenül reagál, só keletkezik. NH3+HCl=NH4+Cl ammónium izlorid nem kötő elektronpára van. Datív kötés előford.: Természetben fehérjék más N tartalmú szerves vegyület. Bomlástermékként keletkezik: Nitrát. Előállítása laborban forralással. Szalmiákszeszből kiűzhető. Előállítása: Iparban színtézissel állítják elő. NH4OH=(forrás) NH3+H2O, N2+3H2(megf.) 2NH3 magas T. Laborban a legnagyobb mennyiségben V2O5 Salétromsavat gyártanak. Felhasználása: Hűtőkben, hűtőfolyadékként. Szalmiákszesz zsírfeloldására használják. Salétromsav: Fiz.tul.: Színtelen, nedves levegőn erősen füstölő folyadék. Vízben minden arányban elegyedik. Nitrogénoxidot oldja. Kémiai tul.: Igen erős sav. Vízben oldva. HNO3+H2O=H3O+-NO3-- (nitrát ion) 2NO3=H2O+2NO2+O (naszcensz oxigén) Oldja a fémeket, ezüstöt. Ag+2HNO3=AgNO3(ezüstnitrát)+NO2+H2O. A salétromsav választóvíz. Ha a salétromsavat sósavval egyesítjük királyvizet kapunk. Ami oldja az aranyat és a platinát is. Bizonyos fémeket nem old a tömény sav ezeket passzívája. Az ammónia oxidációi: 1; 2; 3; Legnagyobb mennyisében a műtrágyagyártásnál használják. Chilei salétromsav: N2NO3 Káli salétromsav: KNO3 Pétisó alkotóeleme: NH2NO3 Szuper foszforsav: A széncsoport elemei: IV. főcsoport nemfémes elem a szén. Félfém a Si, Ge. Másodfajú fém: Ón, Ólom Legkülső héjának a konfigurációja: Ns2np2 4 külső elektronja miatt, kovalens kötést alakít ki. Ennek kialakításában mind a 4 e- részt vesz. C2H6 Hibridizáció. Szén: Szerk.: Közönséges körülmények köz. Három allotróp módosulata van. 1; gyémánt, 2; grafit 3; fullerének Tetraéderes minden kötés teljesen egyenrangú. Gyémánt: Természetben legkeményebb anyag. Színtelen magas az olvadáspontja. Nem vezeti a hőt és az elektromos áramot. Nincs fizikai oldószere. Grafit: Fekete, vezeti az áramot és a hőt. Kenhető, megmunkálható. Olvadáspontja magas. Nincs fizikai oldószer, papírra nyomot hagy. Fullerének: Olyan, mint egy foci. Gömbölyű, vagy rögbi labda. Grafithoz hasonló hatszögletes, de nem sík, hanem 3D. Magas hőmérsékleten lehet előállítani. Golyóálló mellénynél használják. Szénnek ismert amorf módosulatai is: koksz, faszén, cukorszén, orvosi szén, csont szén. Faszén: A fa száraz lepárlásával állítják elő. Nagy a fajlagos felület, ezért abszorbensként használják. Koksz: Nagy szilárdságú gázokkal átjárható lyukacsos szerkezetű anyg. Kohászatban tüzelőanyag, illetve redukáló szer. Előáll: A bányászott szén levegőtől elzárt helyen való hevítésével. Adszorpció: Az a folyamat, mely során szilárd anyagok gáz, vagy folyadék molekulákat kötnek meg felületükön. Ellentettje a deszorpció. Aktív szén: Olyan mint az orvosi szén, csontból, vérből, faszénből, állítják elő. Oldatok derítésére, tisztítására, gázok megkötésére. Felh: Gázálarc, gyógyászatban hasmenés ellen. Korom: Szénvegyületek tökéletlen égésekor keletkezik. Festékiparban, gumiiparban töltő anyagként használják. A szén előfordulása: Természetben elemi állapotban megtalálható a gyémánt és a grafit ritkán fordul elő, inkább más vegyületekkel együtt ásványi szenekben található nagyobb mértékben. Antracit, feketeszén, barnakőszén, lignit, tőzeg. Előfordulása: A szén vegyületek formájában előfordul. Az élő világ legfontosabb eleme, szerves anyagok. Felhasználása: Gyémámt: ékszerek, kőzetfúrók, üvegvágó. Grafit: ceruzakészítés, gépalkatrészek súrlódásának csökkentésére. Szenek fűtésre. A szén oxidjai és a szénsav: CO: Színtelen, szagtalan levegőnél könnyebb gáz, vízben alig oldódik. Rendkívül mérgező. A Szén monoxid égetésével keletkezik. CO2: Színtelen, szagtalan a levegőnél nehezebb gáz. Könnyen cseppfolyósítható. Nagy a párolgás hője. Így párolgáskor annyira lehűl, hogy egy része hószerű fehér szilárd anyaggá válik. Gyors ütemben szublimál, környezetét lehűti. Vízben oldva szénsavat ad: CO2+H2O(megf)H2CO3 H2CO3+H2O(megf) HCO3--+H3O+ HCO3--H2O(megf)CO32-- (karbonát)+H3O A szénsav bomlékony, csak vizes formája ismert. A karbonátok szilárd stabil vegyületek. CO2 keletkezése: C+CO2=CO2 CaCO3=CaO+CO2 (égetett mész) 2CO+O2=2CO2 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Felhasználása: Szilárd CO2 kitűnő hűtőanyag, sörcsapolás, tűzoltó készülékeknél. (Karbamid: szerves műtrágya) Az alkoholok erjedésél: C6H12O6=2C2H5OH(etil alkohol)+2CO2 Szilikátok: Elemi SI szerkezete a gyémánthoz hasonló. Csekély szennyezés hatására rácsában kialakulhat delokalizált B kötés. Tehát átmenet a gyémánt és a grafit között. Fiz tul: Sötétszürke színű, szilárd, kristályos, igen kemény fényes anyag, olvadás és forráspontja magas, Csak magas hőmérsékleten reagál. Előfordulása: Elemi állapotban nem fordul elő. Vegyületei azonban elterjedtek. Második legelterjedtebb elem a természetben. A szilárd kéreg nagy részét szilikátok alkotják. Felhasználása: Acél és alumíniumötvöző anyagként. Híradástechnikában félvezetőként a műanyagai, ezek a szilikonok. Vegyületeivel a szilikát kémia foglalkozik. SIO2 (szilícium dioxid) szerkezete tetraéderes, atomrácsos. Közöttük a kötés erős. A Si és O között a kötés ionos jellegű. Fiz tul: Színtelen magas olvadáspontú nagy keménységű kristályos anyag. Legismertebb módosulatai: -kvarc, -tribinit, -krisztoballit. A Si-t elégetve: SiO2=Si+O2 A Szilícium dioxid 1700 C fokon megolvasztva, majd lehűtve kapjuk a kvarcüveget, benne az Si és az O atomok alkotta tetraéderek. Szabálytalan hálózatot, ún. üveges szerkezetet hoznak létre. A HF megtámadja, ez az üvegmaratás alapja. 4HF+SiO2=SiF4+2H2O. Mivel az SiO2 savas oxid, lúgokkal reakcióba lép és szilikátok keletkeznek. Savak nem oldják, kivéve a HF-et. SiO2+2NaOH=Na2SiO3(szilikát)+H2O Előfordulása: Természetben mind a három módosulata. Fiz tul: Kristályos kvarcok optikai, elektromos berendezések és égőknek is. Kvarcüveget hőállóedénynek laboratóriumi eszközök. Illetve kvarclámpák gyártásnál használják. Kvarchomokot: Üveggyártásra, és építkezésnél habarcs készítésénél. Szilikátok: Állandó összetételű vegyülek, szerkezetük bonyolult, lánc, gyűrűs, térhálós lehet. A föld szilárd részének nagy részét alkotják. Az alkáli szilikátok vízben oldódnak. Na2SiO3 (vízüveg) A többi vízben oldhatatlan. 2MNMNN