氮族元素 化学竞赛.ppt

氮族元素 14.1.1 氮族元素概述 14.1.2 氮族元素的单质 磷的同素异形体 14.1.3 氮的化合物 2.氮的氧化物 二氧化氮(NO2) 3.氮的含氧酸及其盐 亚硝酸盐 硝酸 (HNO3) HNO3的化学性质 冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解） 硝酸盐 亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比 14.1.4 磷的化合物 2.磷的氧化物 性质： 次磷酸( H3PO2)及其盐 亚磷酸 (H3PO3)及其盐 磷酸 H3PO4 焦磷酸 H4P2O7 聚磷酸 (聚)偏磷酸 酸性变化一般规律 磷酸盐 4.磷的卤化物 PCl5离子晶体 重要性质：水解 14.1.5 砷、锑、铋的 化合物 AsH3 的性质应用： M(III)的氧化物和氢氧化物 两性： M(V)的氧化物和氢氧化物 小结： M(III)的还原性(由As到Bi还原性减弱) M(V)的氧化性(由As到Bi氧化性增强) 4.砷、锑、铋的盐 5.砷、锑、铋的硫化物 +H2O 聚磷酸(n个磷酸脱n-1个H2O) n=2 焦磷酸 n=3 三(聚)磷酸 (聚)偏磷酸 (n个H3PO4脱n个H2O) 偏磷酸：HPO3(n=1)，四(聚)偏磷酸：(HPO3)4 +4H2O 缩合度增加，酸性增强。 同一元素不同氧化态，高价偏酸，但磷酸的含氧酸例外。 聚磷酸盐具有配位性： 或六偏磷酸钠(格氏盐) 硬水软化 PX3 PX5 结构： 三角锥 三角双锥 分子晶体 离子晶体 PCl3 PCl5 杂化类型：不等性sp3 sp3d PCl5固体中含有[PCl4]+和[PCl6]-离子 [PCl4]+：P：sp3杂化 四面体 [PCl6]-：P：sp3d2杂化 八面体 同样：PBr5晶体中有[PBr4]+和Br-离子， 分子构型为三角双锥。 (制备H3PO3或HBr) 碱性 强 弱 熔沸点 低 高 AsH3 SbH3 BiH3 自燃： 化学性质： 稳定性 高 低 缺氧分解： 1.砷、锑、铋的氢化物 马氏试砷法： 试样、锌和盐酸混合，产生气体导入热玻璃管。 砷镜 古氏试砷法： 2. 砷、锑、铋的氧化物及其水合物 对应 水合物 极不稳定 三元中强酸 一元弱酸 (两性偏酸) (两性) (碱性) (酸性) (两性偏酸) 可用H2O2代替Cl2 3.砷、锑、铋的化合物的氧化还原性 (鉴定Mn2+) H3AsO4在强酸性的溶液中才有明显氧化性。 =0.5748V I2+2e- 2I- =0.5345V 小结： As(Ⅲ) Sb(Ⅲ) Bi(Ⅲ) As(Ⅴ) Sb(Ⅴ) Bi(Ⅴ) 碱性增强 还原性增强 酸性增强 氧化性增强 碱 性 增 强 酸 性 增 强 盐类水解 氧化性(弱) (鉴定Sb3+) (鉴定Bi3+) * * 14.1.5 砷、锑、铋的 化合物 14.1.4 磷的化合物 14.1.3 氮的化合物 14.1.2 氮族元素的单质 14.1.1 氮族元素概述 氮族(VA)：N，P，As，Sb， Bi 价电子构型：ns2np3 NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 　 氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为 -195.8°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属Li，Ca，Mg等反应，生成离子型化合物。 白磷 红磷 P4化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。 较稳定，400℃以上燃烧，不溶于有机溶剂。 磷的燃烧 As Sb Bi 氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。 白磷的结构 红磷的结构 黑磷的结构 结构： N：sp3杂化，三角锥形 1.氮的氢化物 100.8pm 107.3o 氨 (NH3) 工业： 制备： 实验室： 性质： ① 易溶于水，易形成一元弱碱 ② 强还原性 _ OH NH O H NH O H NH 4 2 3 2 3 + ? + + 点燃 ④ 取代反应 催化 ③ 加合反应 NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物 ①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水 铵盐 石蕊试纸法 (红→蓝) 的结构： 现象：红棕到深褐 (K2HgI4)试剂法 N：sp3