أسئلة: النيتروجين والفوسفور ومركباتهما

الإجابة الصحيحة: محلول قاعدي

الأمونيا شديدة الذوبان في الماء وتكوّن محلولًا قاعديًا.

الإجابة الصحيحة: أكسيد الحديد (II,III) ($Fe_3O_4$)

تستخدم عملية هابر-بوش أكسيد الحديد (II,III) $Fe_3O_4$ عاملًا حفازًا لتتفاعل النيتروجين والهيدروجين.

الإجابة الصحيحة: كلاهما عامل مؤكسد قوي

حمض النيتريك بنوعيه (المركز والمخفف) يعمل كعامل مؤكسد قوي ويذيب بعض الفلزات كالكساس والفضة.

الإجابة الصحيحة: لأنه يتحلل جزئيًا بالضوء والحرارة

يتحلل حمض النيتريك جزئيًا بالضوء والحرارة، لذا يتم حفظه في زجاجات داكنة بعيدًا عن الضوء.

الإجابة الصحيحة: أكسيد النيتريك ($NO$)

ينتج غاز أكسيد النيتريك ($NO$) من تفاعل حمض النيتريك المخفف مع النحاس حسب المعادلة: $3Cu+8HNO_3(dil.)\rightarrow 3Cu(NO_3)_2+2NO\uparrow+4H_2O$.

الإجابة الصحيحة: ثاني أكسيد النيتروجين ($NO_2$)

ينتج غاز ثاني أكسيد النيتروجين ($NO_2$) ذو اللون البني المحمر من تفاعل حمض النيتريك المركز مع النحاس.

الإجابة الصحيحة: فلز البلاتين ($Pt$)

في عملية أستفالد، تبدأ بأكسدة الأمونيا بوجود حفاز البلاتين ($Pt$).

الإجابة الصحيحة: الفوسفور الأبيض

الفوسفور الأبيض مادة صلبة شمعية صفراء باهتة، شديدة السمية وتشتعل تلقائيًا عند تعرضها للهواء.

الإجابة الصحيحة: مغمورًا في الماء

يُحفظ الفوسفور الأبيض مغمورًا في الماء لمنع وصول الهواء إليه واشتعاله التلقائي.

الإجابة الصحيحة: شديد التميّع (يمتص الرطوبة ويذوب)

$P_4O_{10}$ مسحوق أبيض ينتج من حرق الفوسفور، وهو شديد التميّع حيث يمتص الرطوبة ويذوب فيها.

الإجابة الصحيحة: حمض الفوسفوريك ($H_3PO_4$)

يؤدي إذابة عاشر أكسيد رباعي الفوسفور في الماء مع التسخين إلى تكوين بلورات حمض الفوسفوريك $H_3PO_4$.

الإجابة الصحيحة: صناعة الأسمدة

تُستخدم أملاح حمض الفوسفوريك أساسًا في صناعة الأسمدة الفوسفاتية.

1. أكسدة الأمونيا بحفاز البلاتين: $4NH_3+5O_2 \xrightarrow{Pt} 4NO+6H_2O$ 2. أكسدة أكسيد النيتريك: $2NO+O_2 \rightarrow 2NO_2$ 3. امتصاص غاز ثاني أكسيد النيتروجين في الماء: $3NO_2+H_2O \rightarrow 2HNO_3+NO$

لأن الفوسفور الأبيض مادة شديدة السمية وتشتعل تلقائيًا بمجرد تعرضها للهواء الجوي في الظروف المعتادة، لذا يُحفظ مغمورًا في الماء لمنع وصول الأكسجين إليه.

التفاعل: $3Cu+8HNO_3(dil.)\rightarrow 3Cu(NO_3)_2+2NO\uparrow+4H_2O$ الغاز الناتج هو أكسيد النيتريك ($NO$)، حيث يلعب حمض النيتريك دور العامل المؤكسد القوي.

الفوسفور الأبيض: أقل استقرارًا، شديد النشاط، ويشتعل تلقائيًا عند تعرضه للهواء، وشديد السمية. أما الفوسفور الأحمر: فهو أكثر استقرارًا ولا يشتعل تلقائيًا في الظروف المعتادة.

المعادلة: $N_2 + 3H_2 \xrightarrow{Fe_3O_4} 2NH_3$ العامل الحفاز المستخدم هو أكسيد الحديد (II,III) ($Fe_3O_4$).

1. يتم أولاً حرق الفوسفور في الهواء لإنتاج عاشر أكسيد رباعي الفوسفور: $P_4 + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$ 2. ثم تُذاب المادة الناتجة (وهي شديدة التميّع) في الماء مع التسخين لإنتاج حمض الفوسفوريك: $P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4H_3PO_4$