LÄMMASTIK JA FOSFOR (0)

LÄMMASTIK  JA FOSFOR
ÜLDISELOOMUSTUS
• VA rühma tuntuimad ja tähtsamad elemendid on 
LÄMMASTIK ja  FOSFOR
• Rühmas ülevalt alla elementide aatomiraadiused 
kasvavad, mittemetallilisus tugevasti väheneb.
• Selles rühmas on elementide aatomite väliskihis 5 
elektoni (puudu 3 elektroni)
• Maksimaalne oksüdatsiooniaste V ja madalaim 
oksüdatsiooniaste –III.
LIHTAINED
• LÄMMASTIK koosneb kaheaatomilistest molekulidest. 
• LÄMMASTIKUL allotroope ei esine.
• Tavatingimustes esineb värvusetuna ja on lõhnatu.
• Vees peaaegu ei lahustugi.
• Keemistemperatuur -196 kraadi.
• FOSFORi põhiline allotroop on kihilise ehitusega punane fosfor.
• Valge fosfor –  tugevalt mürgine tetraeedrilistest molekulidest koosnev 
fosfor on ebapüsiv ja keemiliselt aktiivsem. Kuumutamisel ühtlaselt 
inertses keskkonnas läheb see üle PUNASEKS FOSFORIKS.
• Vees ei lahustu.
• MÕLEMAD on väheaktiivsed ained.
LÄMMASTIK VS FOSFOR
KEEMILISED OMADUSED
o Käitumine oksüdeerijana
 Mõlemad käituvad peamiselt metallide suhtes oksüdeerijana.
 Kuumutamisel reageerivad paljude metallidega (Lämmastik moodustab nitriide ja 
fosfor fosfiide, oksüdatsiooniaste on -III).
 Tavatingimustes lämmastik reageerib liitiumiga, moodustades liitiumnitriidi (Li N).
3
 Lämmastik reageerib  vesinikuga  ainukesena. (saab nt tööstuslikult ammoniaaki)
o Käitumine redutseerijana
 Lämmastik enamasti ei ole  redutseerija
 Halogeenidega ei reageeri ja hapnikuga reageerib alles väga suurel temperatuuril (üle 
3000 kraadi) – tekib lämmastikoksiid NO ( endotermiline ).
 Fosfor on lämmastikust vähem elektronegatiivne, loovutab kergemini elektrone.
 Redutseerijana käitub fosfor hapniku, hallogeenide ja väävli suhtes. ( tekib oa-s V 
ühend)
 Õhus kuumutamisel punane fosfor süttib – tekib valge fosfori(V)oksiidi pilv 
(eksotermiline).
LÄMMASTIKU JA FOSFORI 
ÜHENDID
NEGATIIVSES OKSÜDATSIOONIASTMES
 Lämmastiku püsivamad ühendid negatiivses oksüdatsiooniastes on 
ammoniaak  (NH3) ja ammooniumühendid.
oAmmoniaak
 Terava lõhnaga kerge  gaas .
 Lahustub vees.
 Nõrk redutseerija.
 Põleb vaid puhtas hapnikus.
 Põlemisel oksüdeerub vabaks lämmastikuks.
 Katalüsaatori toimel võib ammoniaak oksüdeeruda 
lämmastikoksiidiks.
o Ammooniumsoolad
 Vees hästilahustuvad.
  Lahused  nõrgalt happelised .
 Kuumutamisel lagunevad kergesti.
 Kui anioonil pole oküdeerivaid omadusi tekib 
lagunemisel ammoniaak.
oFosfiidid
 Tugev redutseerija.
  Fosfaan  – mürgine, terava küüslaugulõhnaga gaas, 
mis on ammoniaagiga võrredes palju ebapüsivam ja 
väga nõrkade aluseliste omadustega.
LÄMMASTIKU JA FOSFORI ÜHENDID
POSITIIVSES OKSÜDATSIOONIASTMES
o Lämmastiku tuntuimad ühendid positiivses oksüdatsiooniastmes on lämmastiku 
oksiidid  NO ja NO2, lämmastikhape ja lämmastikushape ning nendele 
vastavad soolad  nitraadid  ja  nitritid . 
o Lämmastikoksiid ehk  radikaal  oksüdeerub tavatingimustes õhuhapniku 
toimel kiiresti lämmastikdioksiidiks.
o Tööstuses saadakse lämmastikoksiidi ammoniaagi katalüütilisel 
oksüdeerimisel.
o Saavad osaleda reaktsioonides teiste radikaalidega.
o Madalamatel  temperatuuridel  saavad liituda dimeerideks.
oLämmastikoksiid NO2
 Punakaspruuni värvusega
 Mürgine
 Happeline  oksiid
 Lämmastikul üks  paardumata   elektron
o Lämmastikuoksiid NO 
 Oksüdatsiooniaste on II
 Värvusetu 
 Mürgine
 Neutraalne oksiid
o Lämmastikhape 
 Värvuseta teravalõhnaline vedelik, mis ,,suitseb’’ eralduvate happeaurude tõttu.
 Tugev  hape  ja oksüdeerija.
 Tugevalt söövitava toimega.
 Esineb lahustes.
o Tootmine
 Suuremahuline ja keeruline protsess mitmes  etapis .
1. Saadakse ammoniaak (lämmastiku ja vesiniku vahelises katalüütilises reaktsioonis).
2.  Haberi  menetlus.
3. Oksüdeeritakse saadud ammniaak katalüütiliselt lämmastikoksiidiks (Ostwadi menetlus).
4. Oksüdeeritakse lämmastikoksiid lämmastikdioksiidiks.
5. Edasisel oksüdeerimisel ja veega töötlemisel saadakse lämmastikhape.
2 H2O + 3 O2 + 4 NO→ 4  HNO3
o Lämmastikhape ja nitritid
.Ebapüsivad.
.Nitritid on tavatingimustes tugevad  redutseerijad .
o Lämmastikhape ja nitraadid
.Tavatingimustes tahke ainena.
.Kuumutades tahkes olekus nitraati muutub ebapüsivaks (muutub ka tuleohtlikuks).
o Fosfor(V)ühendid
 Püsivaim oksüdatsiooniaste ühendites on V.
 Madalamates oksüdatsiooniastmetes olevad ühendid on 
mürgised  ja väga tugevad redutseerijad.
 Tähtsamad ühendid: fosfor(V)oksiid,  fosforhape  ja 
fosfaadid.
 Fosforhape ja fosfaadid on väga püsivad ja võivad 
redutseerida tugevate redutseerijate toimel.
 Neile on iseloomulik moodutada polümeere (fosfori  aatomid  
on omavahel seotud hapniku aatomite kaudu).
 Fosfori(V)oksiid esineb üksikmolekulidena  P4O10 , mis võivad 
liituda suuremateks polümeerideks. 
 Fosforhape H3PO4 on vees hästilahustuv keskmise 
tugevusega  hape.
LÄMMASTIKU JA FOSFORI 
SAAMINE
o Lämmastiku saamine
 Tööstuses
1. Lämmastiku saadakse kõrvalsaadusena hapniku saamisel õhust 
fraktsioneerival destilleerimisel. 
2. Eraldub gaarina, kuna on madala keemistemperatuuriga gaas.
 Laboris
1. Saadakse ammooniumnitriti kuumutamisel.
o Fosfori saamine
 Tööstuses
1. Kaltsiumfosfaadi redutseerimisel koksiga elektriahjus kõrgel temperatuuril.
KASUTUSVALDKONNAD JA ROLL LOODUSES
oAmmoniaak ja lämmastikhape on lähteaineks paljude ainete 
tootmisel.
oLämmastikuühendeid kasutatakse väetisena, lõhkeainete 
valmistamisel, orgaanilises sünteesis, nitrovärvide tootmisel jne.
oFosforit kasutatakse fosfororgaaniliste ühendite saamiseks.
oPunast fosforit kasutatakse tikutooside süütepinna 
koostisainena.
oFosforiühendeid kasutatakse väetisena.
oFosfaate kasutatakse vee pehmendamisel, toiduainetööstuses 
jne. 
oLämmastik  eluslooduses
 Üks peamisi bioelemente.
 Loomsete organismide veres on lämmastikoksiidil.
 Kasvamiseks vajavad taimed lämmastikühendeid.
 Äikesevihmadega satuvad looduslikult mulda 
lämmastikuühendeid.
oFosfor eluslooduses
 Tähtis bioelemet.
 Nukleiinhapete RNA JA DNA koostises esineb.
 Fosfaatidena luudes ja hammastes,  andes  tugevust.
 Moodustab adenosiintrifosfaadi molekulides. Tänu sellele saavad 
organismid energiat.
 Fosforväetisi vajavad taimed arenguks ja viljumiseks.
oTetraeedriline – korrapärane nelitahukas.
oKatalüüs - keemilise reaktsiooni kiiruse muutus tänu 
reaktsioonis osalevale spetsiifilisele lisandile, mida 
nimetatakse katalüsaatoriks.
oPolümeerid - kõrgmolekulaarsed ühendid on ained, mille 
molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud 
korduvatest struktuuriühikutest – elementaarlülidest.
oFraktsioneeriv  destillatsioon  - destillatsioonimeetod 
mõõdukalt erinevate keemistemperatuuridega vedelike 
lahutamiseks kasutades fraktsioneerimiskolonni 
(destillatsioonikolonni), milles toimub korduv aurustumine ja 
kondensatsioon .

Document Outline

• Slide 1
• ÜLDISELOOMUSTUS
• LIHTAINEd
• Lämmastik vs fosfor Keemilised omadused
• Lämmastiku ja fosfori ühendid negatiivses oksüdatsiooniastmes
• Slide 6
• Lämmastiku ja fosfori ühendid positiivses oksüdatsiooniastmes
• Slide 8
• Slide 9
• Slide 10
• Lämmastiku ja fosfori saamine
• Kasutusvaldkonnad ja Roll looduses
• Slide 13
• Slide 14