Сульфиды

Устойчивость сульфидов увеличивается от N к Bi (?). Так, N₂S₄ (красн. крист., т.пл.=23⁰C) взрывается при 100⁰C даже без доступа воздуха, а P₂S₅ воспламеняется при нагревании на воздухе, и оба легко гидролизуются.

Сульфиды же аналогов фосфора устойчивы настолько, что входят в состав природных минералов. Получить их можно из ИПВ или осаждением сероводородом из растворов соединений Э(III). Эти сульфиды за счет окисления S⁻² растворяются в HNO₃ .

Кроме того, сульфиды Sb и Bi реагируют с HCl, образуя хлоридные комплексы; а

As₂S₃ и Sb₂S₃ , являясь кислотными (в отличие от Bi₂S₃ ), растворяются при действии оснóвных соединений. Например, при добавлении NaOH или Na₂S образуются соответственно оксосоли Na₃ЭO₃ или тиосоли Na₃ЭS₃ . (При подкислении они разрушаются; тиосоли - с выделением H₂S .)

Галиды и оксогалиды

В ст.ок. (+5) получены фториды всех p-элементов V группы, кроме N , а хлориды и бромиды лишь для Р и Sb (?). Зато оксофториды и диоксогалиды с Cl и F синтезированы и для N. А в случае фосфора получены даже иодиды состава POГ₃ . Причем, если для Р все указанные соединения экзотермичны, то для N только фторсодержащие (?).

Прочность галидов и оксогалидов в ст.ок. (+3) увеличивается монотонно от N к Bi, но тоже, как и в случае соединений Э(V), снижается от F ⁻ к I . ⁻ Так, для азота(III) устойчивы лишь NF ₃ и NOF. Остальные галиды, а также NOCl и NOBr, являются эндосоединениями и поэтому взрывоопасны. Например, NI ₃ взрывается при об.у., а трифторид азота разлагается только выше 600⁰С и гидролизуется лишь при пропускании электрического разряда через смесь его с горячим паром.

Из галидов и оксогалидов наибольшее практическое значение имеют соединения фосфора: PCl ₅ и POCl . ₃ Они используются в качестве хлорирующих агентов, например:

CH₃COOH + POCl₃ → CH₃COCl + H₃PO₄ .

Обычно из ИПВ синтезируют PCl , ₅ а его частичным гидролизом получают POCl . ₃ Последний в 10 раз токсичнее фосгена (COCl₂ ) – отравляющего вещества, применявшегося в Первой мировой войне.

Мы рассмотрели лишь очень небольшую часть соединений p-элементов V группы. Их огромное разнообразие обеспечивается наличием смешанных веществ (галидсульфидов, галид-нитридов и т.п.) и их различных полимерных форм. Например, полимер:

⎛ Cl ⎞

⎜⎟

⎜ ⎟

⎜⎟

⎜⎟

⎜⎟

⎜ ⎟

⎝ Cl ⎠_n

может существовать в виде циклов (n=3) – неорганический бензол и в виде цепей (n =∞) - неорганический каучук. Получают их реакцией поликонденсации (с выделением HCl) смеси NH₄Cl и PCl ₅ при нагревании под давлением.

Еще больше ассортимент органических соединений, включающих N и P. Они используются в производстве пластмасс, в медицине и др. В частности, фосфорсодержащие вещества широко применяются для уничтожения насекомых, сорняков, вредителей культурных растений. Например, хлорофос: (CH₃O)₂ POCH(OH)CCl₃ и др. Но они очень токсичны и требуют осторожного обращения.

Подчеркнем, что особое разнообразие органических веществ, т.е. сложных соединений углерода (для их изучения создана отдельная наука - органическая химия), а также его аналогов (в частности, химия кислородосодержащих соединений кремния выделена в специальную область – геохимию) объясняется способностью этих элементов максимально использовать свои разнообразные валентные возможности (см. следующую главу).