无机化学第十四章-氮族元素.pdf

《无机化学第十四章-氮族元素.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第十四章氮族元素1.氮和氮的化合物单质氮的氢化物氮的含氧化合物2.磷和磷的化合物单质磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物§本章摘要§和硫化物3.砷、锑、铋单质砷锑铋的氢化物砷、锑、铋的氧化物及其水合物砷、锑、铋的三卤化物砷、锑、铋的硫化物N氮：大气中的N，动植物体内的含氮物质，智利2硝石NaNO。0.03%第18位3P磷：动植物体内的含磷物质，磷酸钙Ca(PO)·HO，其它磷酸盐矿物。0.11%第12位3422As砷、Sb锑、Bi铋：以硫化物的形式存在，雄黄AsS,雌黄AsS,辉锑矿SbS,辉铋矿BiS44232323§1.氮和氮的化合物一.单质N是空气的重要成份之一，无色无臭无毒，溶

2、解度小。N分子中，22两个N之间成三键，1个σ2个π，N是已知的双原子分子中最稳定2的之一。1氮气的化学性质2氮气的制备常温下N很稳定，表现出惰性，高温下工业上分馏液态空2活泼些。气制N，制取高纯N需将221°和非金属的反应N通过灼热铜网以除去2N+3H－－2NH催化剂，一定T.PO，通过PO除去HO之2232252下反应，高中讨论过。后，储入钢瓶，黑瓶黄字。而O是蓝瓶黑字，最危险2的是H瓶，深绿瓶红字。2实验室中制N，加热2亚硝酸铵溶液NHNO(aq)---2HO4222°和金属单质的反应+N2高温下和Mg、Ca、Sr、Ba反应3Ca+N---CaN（Ca:410℃,也有时现生成N

3、HNO23242Sr:380℃,Ba:260℃)再分解制N2和Li反应250℃就很快了NHCl+NaNO---426Li+N---2LiNNaCl+HO+N2322其它氧化性酸的铵盐也可分解制N2(NH)CrO(s)---4227CrO+4HO+N2322二氮的氢化物1、氨(NH)2、联氨NH3241°NH的分子结构1°结构3NH可以看成是NH中的一个H被243NH取代，联氨又叫肼，N上仍有孤对电2子。2°液氨的性质(和HO相比较)：2-33.4℃液化，可作非水溶剂。它是路易斯碱。2°联氨的性质纯的联氨是无色液体,m.p.1.4℃,b.p.113.5℃。故液氨和HO一样，很难电离A)

4、显碱性2和Na反应，HO和Na反应迅速，NH其碱性的机理与NH一样233和Na反应极慢，放置时反应如下：H逸出后，蒸干得白色固体NaNH，22即氨基钠。NH（l）能溶解碱金属，稀溶液显蓝是二元弱碱，比NH略弱。33色B)氧化还原性NHN显－2价，既有氧化性又有24氨合电子是金属液氨溶液显蓝色的还原性原因，也是金属液氨溶液显强的还原性和导电性的依据。它的导电性超过任何电解质溶液，类似金属。3°氨的化学性质A)络合反应氨分子中有一个孤电子对，所以可与许多金属离子配位形成络离子。不论在酸中、碱中，联氨作氧化剂，B:杂化，与3个F形反应都非常慢，故只是一个好的还原成三个键，B中还有一个空的2

5、P轨道，剂。NH的孤电子对填到B的2P空轨道中。3NH溶于水中形成水合氨分子，NH是一种火箭燃料324NH·HO，而不是NHOH，氨分子是通过324氢键与水结合成NH·HO。NH+HNO---2HO+HN(叠氮3224223酸)当有Pb,Ni作催化剂时，发生如下的反应NH---N+2H3NH---242224N+4NH23C）配位能力上述这些反应归于氨分子中存在孤因为NH中N有孤电子对，所以可24电子对，氨起路易斯碱的作用。与Mn+形成配合物B)还原性NH中N（-3价）只能作还原剂，在3氧气中燃烧生成N＋HO，Pt催化时产22物是NO和HO，氯和溴也能将NH氧化233°联氨的制备用N

6、aClO氧化过量NH水制取NH324高温下氨的还原性增强氨气还原CuO痕迹量的过渡金属离子的存在加被HNO氧化速NH的分解，因此实验中常加入明胶224（吸附）或络合剂。C)取代反应NH中的H可依次被取代，生成3、羟氨3-NH(氨基)、(亚氨基)和氮化物的衍生NHOH看成是NH中的H被OH取代，223物。仍有孤对电子，可以配位。纯羟氨是白色固体，又叫胲。非金属也可以发生取代。NHCl+3Cl---4HCl+NCl(黄色其氧化还原性能和联氨相似，由于423油状液体)动力学原因作氧化剂时反应速度慢，在NCl受振动或受热90℃以上猛烈爆酸中碱中均是还原剂。3炸分解2NHOH+2AgBr---

7、2Ag+N+2HBr222NCl---N+3Cl因为Cl作配体+HO3222半径大，配体间斥力大，所以不稳定。羟氨也可以与HCl、HSO成盐24而NF却是相当稳定的无色液体。因NHOHCl或(NHOH·HCl)(NHOH)SO332324为F半径小，彼此之间斥力小，所以可或[(NHOH)·HSO]2224稳定存在。4、叠氮酸HN无色液体31°分子结构D)氨解反应氨基，亚氨基，可取代其它化合物的原子或基团氨解反应和水解类似。E)铵盐的热分解反应2°性质铵盐不