宋天佑版无机化学氮族元素.pptxVIP

第十五章 氮族元素;§15-1 氮族元素的通性; P→Bi +Ⅴ氧化态的氧化性依次增强，即稳定性减弱； +Ⅲ氧化态的还原性依次减弱，即稳定性增强。 H3PO4非常稳定；NaBiO3+Mn2+→Bi（Ⅲ）+MnO4- H3PO3有较强的还原性， BiCI3稳定 As、Sb : +Ⅲ +Ⅴ ;1.惰性电子对效应 同族元素自上而下，低氧化态物质比高氧化态物质稳定的现象。;2.电离能;3.易形成共价化合物 N、P半径较小，可形成少数氧化数为-3的固态离子化合物。Li3N ; Ca3P2 ; Mg3N2等，但遇水强烈水解，溶液中无N3-，P3-离子。 电负性较小的Sb、Bi能形成部分氧化数为+3的离子化合物Sb2(SO4)3;Bi(NO3)3.但金属性很弱，溶液中强烈水解，阳离子是SbO+，BiO+，无游离的Sb3+，Bi3+。 SbCl3+H2O→SbOCl↓+2HCI ;§15-2 氮和它的化合物;一、氮的成键特征和价键结构;二、氮元素的氧化态-吉布斯自由能图;4、制备 工业分馏液态空气：少量的O2可通过红热的铜丝或CrCl2除去，痕量水用P2O5吸收。 实验室：NH4Cl（饱和）+NaNO2→NH4NO2+NaCl NH4NO2→N2↑+2H2O (NH4)2Cr2O7=N2↑+Cr2O3+4H2O (火山爆发） 8NH3+3Br2(aq)=N2↑+6NH4Br * 2NH3+3CuO= N2↑+3H2O+3Cu（除N2中的NH3） 化学模拟生物固氮;四、氮的氢化物;⑷化性 A 加合反应 : NH3·H2O ; NH3·H+ ; Ag(NH3)2+ ; * CaCL2·8NH3 ; Cu(NH3)42+ B 取代反应 : ;2.铵盐 r(NH4+)=148pm ;r(Rb+)=148pm ;r(K+)=133pm 铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相应的钾盐、铷盐类似。有相同的沉淀试剂，均为无色晶状化合物，易溶于水，强电解质。;固态铵盐→NH3↑+ 酸（或酸式铵）;鉴定：;3.氨的衍生物 联氨（肼）：N2H4 。可看作是NH3分子中的一个H被-NH2（氨基）取代的衍生物。 ;化学性质： ⑴ 碱性： 二元弱碱（两孤电子对），碱性 N2H4＜NH3 N2H4+H2O=N2H5++OH- K1=3.0×10-6 N2H5++H2O=N2H62++OH- K2=7.0×10-15 常见硫酸盐N2H4·H2SO4 ，盐酸盐N2H4·2HCI ⑵ 不稳定性 在空气中燃烧并放出大量热。加热即爆炸分解。可作火箭的燃料。 N2H4（l）+ O2（g）=N2（g）+2H2O（l);⑶ 氧化还原性（类同H2O2） 酸中主显氧化性（慢）EAθ（N2H5+/NH4+）=1.27V EAθ（N2/N2H5+）= -0.23V 碱中为强还原剂 EBθ（N2/N2H4）=-1.15V 4CuO+N2H4=2Cu2O+N2 ↑+2H2O N2H4+2X2=4HX+N2 例如：在硫酸肼中加入少量溴水溴水褪色，有气体放出。N2H62++2Br2=N2+4Br-+6H+;羟氨： NH2OH ;氢叠氮酸（了解） ：无色有刺激性气味的液体,易挥发.;不稳定性： 2HN3=3N2+H2 2NaN3=2Na+3N2 Ag、Cu、Pb、Hg等盐加热易爆， AgN3=Ag+N2 氧化还原性：水溶液中歧化 HN3+H2O=NH2OH+N2↑ N3-是一个拟卤离子，性质类似于卤离子 AgN3 白色固体，难溶于水。;四、氮的含氧化合物 1.氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 状态 g g l g g s 颜色 无 无 蓝 棕红 无 白 ;NO (CO,N2O)中性氧化物，不成盐氧化物;结构:; 化性: 易溶水、碱 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 强氧化性 C、P、S等在NO2中易起火燃烧。 弱还原性 MnO4-+5NO2+H2O=Mn2++2H++5NO3-;2.亚硝酸及其盐;⑶ 氧化还原性 2HNO2+2I-+2H+=2NO+I2+2H2O 5HNO2+2MnO4-+H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 亚硝酸盐制备; 亚硝酸盐的性质 ⑴