无机化学下册：第十四章-氮族.ppt

《无机化学下册：第十四章-氮族.ppt》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、第十四章氮族元素无机化学1教学要求1、熟悉氮元素在本族元素中的特殊性。２、掌握氮、磷以及它们的氢化物，含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途。３、熟悉本族元素不同氧化态间的转化关系。４、掌握砷、锑、铋单质及其化合物的性质递变规律。５、从结构特点上分析理解本族元素的通性和特性。2VA族氮7NNitrogen磷15PPhosphorus砷33AsArsenic锑52SbAntimony铋83BiBismuth3第一节通性第二节氮及其化合物第三节磷及其化合物第四节砷锑铋第五节盐类的热分解本章讲解内容4第一节氮族元素的通性一、氮族元素概述NPAsSbBi

2、ns2np35ⅤA氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)原子序数715335183价层电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化数-3、0+1、+2+3、+4-3、0+3、+5-3、0+3、+5(-3)、0+3、+5(-3)、0+3、+5原子半径/pm70110121141155离子半径r(M3-)/pm171212222245213r(M3+)/pm16445876103r(M5+)/pm1338466076I1/(kJ·mol-1)14021012944832703电负性3.042.192.182.052

3、.026ⅤA氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)原子序数715335183价层电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化数-3、0+1、+2+3、+4-3、0+3、+5-3、0+3、+5(-3)、0+3、+5(-3)、0+3、+5原子半径/pm70110121141155离子半径r(M3-)/pm171212222245213r(M3+)/pm16445876103r(M5+)/pm1338466076I1/(kJ·mol-1)14021012944832703电负性3.042.192.182.052.02金

4、属性增加，非金属性降低典型非金属准金属金属7元素性质变化规律NPAsSbBi电负性、第一电离势逐渐变小ns电子对的活泼性降低As、Sb、Bi的性质较为类似，与N、P的差别较大砷族：+3氧化数化合物的稳定性增强砷族：+5氧化数的氧化性增强随着原子半径的增大，ns和(n-1)d电子的能量差增大，所以s价电子的成键能力由上往下减弱，表现为高价态物质趋于不稳定，低价态趋于稳定，这现象称为惰性电子对效应砷族元素8第二节氮及其化合物一、氮族元素的成键特征离子键ns2np3Li3NMg2N3Ca3N2Na3PCa3P2Sb2(SO4)3Bi(NO3)3N3

5、-+H2O==NH3+OH-Ca3P2+6H2O==3Ca(OH)2+2PH3只有N和P可以与活泼金属形成-3氧化物的离子化合物，它们只能存在于干态，水溶液中强烈水解9共价键配位键NH3，PH3，N2H4，NCl3，PCl5，SbCl5NNNN=N-HO=P(OH)3[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+N原子可以进行sp3、sp2、sp等多种杂化态，因而表现为最多的氧化态，半径大的其他元素主要以sp3杂化单键重键10二、N21.N2的结构11NNσxπyπzN≡N122.N2的性质由于N2分子中存在叁键N≡N，所以N2分子具有很大的

6、稳定性，将它分解为原子需要吸收941.69kJ•mol-1的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的。a.高温下与IA，IIA生成离子型氮化物6Li+N2=2Li3N(常温)3Mg+N2=Mg3N2(炽热)(CaSrBa类似)在无水的条件下2B+N2====2BN(白热)b.与IIIA，IVA生成共价化合物与C2为等电子体，有两种结构液态氮是一种常用的低温冷却剂13c.与过渡金属形成间充型氮化物N的固定放电N2+O2====2NO3.N2的制备2NH3+3CuO===3Cu+N2↑＋3H2O△NH4Cl+NaNO2===N2+2H2O+NaCl△(N

7、H4)2Cr2O7===N2↑＋Cr2O3+4H2O△8NH3+3Br2===N2↑＋6NH4Br△2NaN3(s)===3N2(g)＋2Na(s)△实验室制法工业制法是分镏液化空气而得到14主要用途保护气冷冻剂氨NH3硝酸工业炸药化肥工业15三、氢化物1.NH3-3NH3，NH4+-2NH2NH2，联氨（肼）-1NH2OH，羟氨-1/3HN3，叠氮酸sp3杂化16a.制备：N2+3H22NH3高温、高压催化剂(NH4)2SO4+CaO==CaSO4(s)+2NH3↑+H2O△Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3工业制法实验室制法b.物理

8、性质：熔沸点较低溶解度大偶极矩较大，介电常数较大。液氨是极性溶剂，它可以溶解碱金属形成蓝色溶液