无机化学唐慧安第十六章氮磷砷

《无机化学唐慧安第十六章氮磷砷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第16章氮、磷、砷16-1元素的基本性质16-2氮和氮的化合物16-3磷及其化合物16-4砷习题16-2氮和氮的化合物16-2-1氮16-2-2氮的氢化物16-2-3氮的含氧化合物16-2-4氮的其它化合物16-3磷及其化合物16-3-1单质磷16-3-2磷的氢化物、卤化物和硫化物16-3-3磷的含氧化合物16-4砷16-4-1单质16-4-2砷的化合物元素的基本性质在非金属化学中，氮族元性质的变化基本上是规律的，是由典型非金属氮到典型金属铋的一个完整过渡，因此往往被选为系统研究的对象。周期系第VA族元素，包括了氮(Nitrogen)、磷(Phosphorus)、砷(Ars

2、enic)、锑(Stibium)和铋(Bismuth)。一、元素的发现氮由英-卢塞福、普利斯特里、瑞典-舍勒（用NaOH除空气中的CO2，P除O2）所发现。元素的基本性质元素的基本性质第一个发现磷的是德国的波兰特，他听到－“尿里可制得黄金”这样一句传说。他就抱着发财的目地，用尿做了大量实验，1669年他在一次实验中用砂、木炭、石灰等和尿混合，加热蒸馏，虽没得到黄金却意外地得到一种美丽的物质，它色白质软，在黑暗的地方能发光，取名“冷光”，起初他极守密，不过此消息立刻传遍了德国。砷是由中国的炼丹家葛洪发现的（317年），德国的A.Magnus在（1250年）也得到了砷。锑是古代

3、发现的。铋是由法国的C.J.Geoffroy从铅中分离得到的。元素的基本性质二、氮族元素的基本性质元素的基本性质三、氮族元素的氧化态电子构型氧化态N[He]2s22p3-3-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5P[Ne]3s23p3-3,0,+3,+5As[Ar]4s24p3-3,0,+3,+5Sb[Kr]5s25p3-3,0,+3,+5Bi[Xe]6s26p30,+3,+5元素的基本性质四、氮族元素的特性由于价电子层为ns2np3与氧族、卤素比较，它们若要获得三个电子而形成-Ⅲ价的离子是较困难的，只有电负性较大的N、P能形成极少数-Ⅲ价的离子型化合物，Li3N、Mg

4、3N2、Na3P、Ca3P2等，由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如：Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+3NH3Na3P+3H2O===3NaOH+3PH3本族元素形成正价的趋势较强，如NF3、PBr5、AsF5、SbCl5、BiCl3、SbCl3等，形成共价化合物是本族元素的特征。元素的基本性质从N到Bi,+V氧化态的稳定性递减,而+Ⅲ氧化态的稳定性递增。+V氧化态的氮是较强的氧化剂。除氮外从磷到铋+V氧化态的氧化性(从+V还原到+Ⅲ)依次增强。+V氧化态的磷儿乎不具有氧化性并且最稳定,而+V氧化态的铋是最强的氧化剂,它的+

5、Ⅲ氧化态最稳定,几乎不显还原性。氮工业上生产氮一般是由分馏液态空气在15.2MPa(150atm)压力下装入钢瓶备用。或做成液氮存于液氮瓶中，实验室里备少量氮气。如:NH4Cl(s)+NaNO2(饱和)===NH4NO2+NaClNH4NO2===N2+2H2O产物中有少量NH3、NO、O2和H2O等杂质，可设法除去。(NH4)2Cr2O7===N2+Cr2O3+4H2O2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2ONaN3===Na(l)+N2(可得到很纯的氮)氮氮原子间能形成多重键，因而能生成本族其它元素所没有的化合物如叠氮化物(N3-)，偶氮化合物(—N＝N—

6、)等。由于N2的键能很大(946kJ·mol-1)，加热到3273K时，只有0.1%离解。N2在常温下就和锂直接反应生成Li3N，在高温时不但能和镁、钙、铝、硼、硅等化合生成氮化物，而且能与氧、氢直接化合。因N的原子半径小、又没有d轨道可供成键，所以N在化合物中的配位数最多不超过4。氮把空气中的N2转化为可利用的含氮化合物的过程叫做固氮。雷雨闪电时生成NO，某些细菌特别是根瘤菌把游离态氮转变为化合态的氮都是自然界中的固氮。人工固氮既消耗能量，产量也很有限。固氮的原理就是使N2活化，削弱N原子间的牢固三重健，使它容易发生化学反应。由于电子不易被激发,难氧化;同时N2的最低空轨

7、道不易接受电子而被还原。因此人工固氮很困难,而生物的固氮却容易得多。因此,人们长期以来一直盼望能用化学方法模拟固氮菌实现在常温常压下进行固氮。氮的氢化物一、氨氨是氮的最重要化合物之一。在工业上氨的制备是用氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下合成的。在实验室中通常用铵盐和碱的反应来制备少量氨气。氮的氢化物氮的氢化物氨的主要化学性质有：1、还原性常温下，氨在水溶液中能被Cl2、H2O2、KMnO4等氧化,例如：3Cl2+2NH3===N2+6HCl若Cl2过量则得NCl3。3Cl2+NH3===NCl3+3HCl2、取代