第十四章--氮族元素PPT课件

. 1、第14章氮族元素、n氮：大气中的N2、动植物内的含氮物质、智利硝石NaNO3。 0.03%第18位p磷：动植物体内的含磷物质、磷酸钙Ca3(PO4)2H2O、其他磷酸盐矿物。 0.11%第12位As砷、Sb锑、Bi铋：作为硫化物存在。2，1 .氮和氮的化合物，1 .单体N2N2是空气的重要成分之一，无色无臭无毒，溶解度小。 在N2分子中，两个n之间可以形成三键，一个是两个，N2是已知的二原子分子中最稳定的一个。3、1 .氮气化学性质、1与非金属的反应N2 3H2-2NH3催化剂、在一定的T.P下在反应2与金属单体的反应高温下进行Mg、Ca、Ba、Li反应：3Ca N2-Ca3N2(Ca:410、Ba:260)6Li N2-2Li3N(Li反应250 ) 2、氮气的制备，工业上在液体空气制N2实验室分馏制N2，加热亚硝酸铵溶液： NH4NO2=2H2O N2(加热)、5、2、氮的氢化物、(1)、氨(NH3)1、NH3的分子结构、6、(1)、氨(NH3)、2， 氨化学性质1络合反应NH3具有孤立电子对，因此能够与多种金属离子形成络合离子，7、2、氨的化学性质、2还原性NH3中的N(-3价)仅作为还原剂发挥作用，在氧中燃烧而生成N2和H2O，Pt催化剂时的生成物为NO和H2O 、8、2、氨的化学性质、2还原性高温下的氨的还原性强化氨还原CuO被HNO2氧化，9、2、氨的化学性质、3取代反应NH3中的h依次被取代，-NH2(氨基)、-NH (亚氨基)和生成氮化物的衍生物氮化物因碰撞而爆炸例如NaN3碰撞后爆炸，10、2、氨化学性质4铵盐的热分解反应铵盐不稳定，容易分解成氨及其对应的酸：11、3、氨的制造、工业：单体直接化法实验室的制法：氮化物水解时NH3: ca3n2h2o=30 2n3h3、12、(2)肼N2H4、1、结构N2H4可认为nh3之一h已被NH2取代，称为肼，n仍有孤立电子。13、(二)肼n2h4、2，肼的性质(纯肼为无色液体)显示1个碱基的机理与NH3相同，为二元弱碱，比NH3稍弱。14，2，肼的性质，2氧化还原性N2H4N显示-2价，具有氧化性和还原性，15，2，肼的性质，2氧化还原性在酸中、碱中，肼成为氧化剂，但由于反应非常慢，通常使用肼是很好的还原剂。16、2、肼的性质、2氧化还原性N2H4为火箭燃料：以Pb、Ni为催化剂，N2H4=N2 2H23N2H4=N2 4NH3、17、2、肼的性质、3生成络合物在N2H4中n具有孤立电子对，因此可与金属离子形成络合物： 肼的制备用NaClO氧化过剩的NH3水，认为N2H4、19、(三)、羟胺、NH2OH是NH3中的h被OH取代，仍有孤立对电子，可配位。 NH2OH弱的碱性其氧化还原性能与肼类似，因动力学原因成为氧化剂时反应速度慢，酸中的碱是还原剂。 2NH2OH 2AgBr=2Ag N2 2HBr H2O， 20、(4)、己二酸(HN3无色液体)、1、性质： N3-也是伪卤素离子a酸性：氮的氢化物中唯一的酸性物质b:重金属难溶性盐： AgN3、PbN6、HgN3均为难溶性盐(白) c:稳定性：活性金属己二酸盐在较稳定的HN3不稳定的热作用下爆炸分解，2HN3=H2 3N2Pb、Ag等叠氮化物盐不稳定，易爆炸的2gnetic3=2ag3n2pbn6成为雷管的着火物。21、(四)、己二酸(HN3无色液体)、2、制法、22、三、含氮化合物、1、氮氧化物(说明书660)1N2O无色气体、23、1、氮氧化物、2NO无色气体SP混合、顺磁性、24、1、氮氧化物， 3N2O3N2O3为HNO2酸酐273K时，N2O3为蓝色液体、25 1、氮的氧化物、4NO2(NO2棕红色气体)、26、1、氮的氧化物、5N2O4为混合酸酐，为27、1、氮的氧化物、6N2O5白色固体、HNO3的酸酐、气体分子的结构：28、2、2 双键o位于OH的两侧，因此相互排斥小，稳定。在HNO2分子中，n取SP2不均匀杂化。29，2，亚硝酸(HNO2 )及其盐，2化学性质a .稳定性b .弱酸性c .氧化还原性d .难溶性盐和络合物，30，2亚硝酸(HNO2 )及其盐化学性质，a .稳定性亚硝酸盐容易被热分解，是歧化反应。 但在碱性介质中稳定，亚硝酸盐稳定存在。 因为HNO2H2O NO2 NO .no .31、b .弱酸性c .氧化还原性HNO2中n为3价，所以氧化性和还原性在酸性介质中： HNO2/NO=0.99V，具有强氧化能力. 2亚硝酸(HNO2)及其盐化学性质，32，d .难溶性盐和络合物除淡黄色的AgNO2难以溶解外，其馀盐类一般容易溶解。 在亚硝酸和亚硝酸钾的溶液中加入钴盐生成络离子，其钾盐K3Co(NO2)6为黄色沉淀物。 使2亚硝酸(HNO2)及其盐化学性质、33、3调制NO和NO2的混合物通过冰水，HNO2NO2 NO H2O2HNO2温度高时，HNO2变得不稳定，热分解。 2、亚硝酸(HNO2 )及其盐、34、3、硝酸及其盐、1硝酸及其硝酸根结构、35、2硝酸的性质b:不稳定性4HNO34NO2 2H2O O2HNO3沸点： 356K，沸点时HNO3逐渐分解，光也分解，故避光保存。 2NHO3N2O5 H2O (冒烟) N2O5是HNO3的酸酐，3、硝酸及其盐，36、2硝酸的性质c .氧化性：浓硝酸和金属反应的还原产物多为NO2，NO2对HNO3的氧化反应有催化作用。 cu4hHNO3=cu(NO3)2no2h2o浓度HNO3和非金属的反应还原产物大多与NOS 2HNO3(浓度)=H2SO4 2NO稀释HNO3和还原剂反应，产物为no . Hg HNO3(稀)=Hg(NO3)2 2NO 4H2O，3，硝酸及其盐，37，2硝酸的性质c .氧化性：尽管浓硝酸具有强氧化性，但Au在浓硝酸中仍很稳定。 但是，在Au是可溶于王水：的浓度HNO3:浓盐酸=1:3(体积比)、3、硝酸及其盐、38、3、硝酸及其盐、c .氧化性3360的情况下，由于HNO3稍微浓一点就会溶解Au，因此王水的氧化能力不会比HNO3增强，王水会降低金属的电位，王水会使Au、Pt等贵金属溶解Au HNO3 4HCl-HAuCl4 NO 2H2O与Pt反应，H2PtCl6、39、3硝酸盐的热解阳离子电场较弱，亚硝酸仍然稳定存在，因此硝酸盐的热解产物为亚硝酸盐。 阳离子Mg2 .Cu2之间电位的硝酸盐电场强，亚硝酸盐也不稳定，分解，释放出NO2和O2。 阳离子Hg、Ag、Au氧化物不稳定，分解3、硝酸及其盐、40、3、硝酸及其盐、具有3硝酸盐的热分解还原性阳离子：nh4no3-n2O2o2o2o的结晶水的硝酸盐受热而发生水解反应的通常的硝酸盐分解释放出o2，因此可以助燃。41、4硝酸的生产工业中使用NH3氧化法的HNO3实验室的制法：硝酸具有挥发性，可通过与NaNO3的浓硫酸反应得到3、硝酸及其盐、42、2 .磷和磷的化合物、1 .单体1、同素异形体一般指单体磷，它们常指白磷，即fGm=0 fHm=0的磷白磷以分子结晶、立方晶系、分子间以范德华力结合，分子式p4、4个磷原子位于四面体的4个顶点。43，红磷的结构还不为人所知，有人认为红磷是链状结构。 放置或加热白磷，红磷白磷黑磷具有板状结构，具有导电性，活性小于红磷。44，2 -磷的化学性质，1 )非金属单体反应和s反应：4P 3S-P4S3(黄色固体) P4S5是制备火柴的原料。 许多与磷反应的过程基于P4。45、2 )与金属反应，P Al-AlP2P 3Zn-Zn3P2被氧化性金属离子氧化，例如，在2 p5cuso 48 h2o-5 Cu2h3po 45 h2so 4中生成的Cu与p直接合成，与Cu3P、46、3 )进行高价的金属离子反应， 11 p 15 cuso4h 24 h2o-Cu3p6h3po4h2so 4可误食白磷中毒，服用cuso4制备疗法。47，3，调制，磷蒸气流入水中凝固成白磷。48、二磷的氢化物、1、磷化氢(磷化氢也称磷化氢)1)结构为三角锥状，电负性p小于n，PH3分子中结合有P-H，结合角为90左右，因此该结构在PH3与NH3的性质上有较大差异。本677、49、2 )膦性质、无色剧毒气体、溶解度比氨气小100/26，在水中超弱碱性10-25A )配位能力：配位能力PH3比NH3B大)还原能力：还原性强，PH3在一定温度下， 在空气中能够燃烧的PH3在酸性条件下和碱性条件下都显示出强的还原性，能够从其盐还原一部分金属.50，3 ) ph 3的制备(认为是NH3的制备)，a )直接化合物2P4 6H2-4PH3(g)B )磷盐强化碱c )磷化物的水解d ) 白磷在碱中不均化.51、2、膦、水解法的ph3中含有P2H4，因此可以自然点火，纯P2H4为白色液体。 2P2H4 7O2-2P2O5 4H2O发生鬼火，52，三磷的含氧化合物，1 .氧化物1)P2O3和p2o5O2-2o2-，53，P4分子受到弯曲应力的P-P键容易被o2分子的攻击破坏，在p原子对之间埋入氧原子，形成稠环分子的P4O6 白色吸湿性蜡状固体。 每个p都有孤立对电子，氧重合形成P4O10，也可简称五氧化二磷。54，2 )氧化物的性质，P2O4有光泽无色结晶，耐高温。 55、P4O10和水作用，水少时： P4O10 2H2O-(HPO3)4个偏磷酸多时：4HPO3 2H2O-2H4P2O7焦磷酸有硝酸催化剂，H2O量超过P4O10的6倍时，很快就会变成H3PO4P4O10 6H2O=4H3PO4 H2SO4脱水P4O10 6H2SO4=6SO3 4H3PO4，56，2 .亚磷酸和次磷酸，1 )分子结构，57，H3PO3分子中的p可取SP3杂化，3条杂化轨道中的1条与h结合的另2条轨道与OH结合，形成3个键与端氧形成一个配位键，两个d-P配位键. H3PO3:无色固体m.p.346K，溶解度：82gH3PO3/100gH2O，58，H3PO3为二元中强酸，次磷酸分子只含有一个羟基，因此为一元中强酸，59，2 )化学性质，a 还原性H3PO3和H3PO2均在h中：oh-中：60、卤素单体、重金属盐： AgNO3、HgCl2或CuCl2、NiCl2的溶液由H3PO2及其盐还原，因此次磷酸盐被用于无电解镀敷。61、b )歧化反应可以从次磷酸在碱性介质中的元素势能图中看出次磷酸在碱性介质中不稳定，容易歧化。 纯亚磷酸及其浓溶液，即使在强热下也会发生歧化分解。 4H3PO3-3H3PO4 PH3加热、62、3 .磷酸、1分子结构P:sp3不均匀混合物、双键上d-p配体、63、2磷酸的性质、纯磷酸为固体、m.p.42、b.p.213、高沸点酸、市售的H3PO4的85%相当于15mol/L，粘稠a、酸性、64、b、非氧化性酸、氧化性弱的原因： (1)中央原子的氧化数为5，比同周期的HClO4(VII )、H2SO4(VI )低，氧化性减少。 (2)中心原子与氧的结合能较大。 由于Si、p、s、Cl的顺序减少，H3PO4(和H2SiO3)的氧化性不强。65、c、络合性、磷酸根具有较强的配位能力，可与多种金属离子形成可溶性络合物，是分析常用的掩蔽剂。66、d、缩合性、强化了H3PO4热的脱水缩合反应的焦磷酸H4P2O7焦磷酸是四元中强酸，也称为一缩二磷酸，67、链多磷酸的通式、68、环三多磷酸、69、环四多磷酸(四偏磷酸)、70、磷酸挥发. 71、四磷卤化物和硫化物，1.PX3和PX5:随着分子量的增大从气体到液体，例如PF3(g )、PCl3(l )、PBr3(l )、普通无色、PI3(s )红色. PCl3是苯酚溶液中： PC l33 hoc6h5- p (oc6h5) 33 HCl亚磷酸三苯酯的卤化物容易水解的：72、H2O少时，水解不完全3360， PX5 H2O-POX3 2HXPOX3:磷酸卤化物、卤化磷酸卤化物、卤化磷酸卤化物容易水解，其中最重要的