氮族第一部分课件

1、 第六章氮族元素及其性质氮族元素性质列表氢化物和最高氧化态水合物的酸性的递变规律及原因？1.氮族元素的原子位置，结构及性质特点： 氮族元素在周期表中的位置：第2至第6周期，A族。 氮族元素的原子结构：相似性：最外层电子数相同，均为5e。递变性：随原子序数的增加，自上而下：核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大。主要化合价：P、As为-3，+3，+5价；Sb、Bi为+3，+5价；N表现-3，+1+5价（多变）； 非金属元素都有气态氢化物，其分子式为 RH3，其中氮族元素R为-3价。 最高价氧化物的分子式为R2O5，元素R的化合价为+5 最高价氧化物对应水合物的分子式为HRO3，或H

2、3RO4。2.性质的递变规律（从上到下）金属性和非金属性：随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐增强金属性增加。单质与氢气化合的能力逐渐减弱，如热稳定性：NH3PH3AsH3单质与氧化合能力逐渐增强，如：最高价含氧酸的酸性逐渐减弱: HNO3H3PO4H3AsO43.与同周期氧族，卤族元素性质相比较： 表一：N、O、F 三元素性质比较。稳定性增加表二：P、S、Cl三元素性质比较。小结：非金属性较氧族、卤族元素弱；与H2化合的条件较氧族、卤族单质困难。氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物差。最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的形成的酸的

3、酸性弱。原因？1.以氮为原料的重要无机产品氮及其化合物2.N、P化合物的特点与性质对比：（1）氮多变的氧化态及表现出的氧化还原性质：氮的氧化值及常见代表性化合物：*氧化能力随氧化值的增加而增强； 氧化值321012345常见化合物或离子NH3NH4-N2H4N2H5+NH2OHNH3OH+N2N2ONON2O3HNO2NO2-NO2(N2O4)N2O5HNO3NO3-氮及其化合物在水溶液中的电极电势讨论酸性介质中高氧化态均有一定的氧化能力，NO3-相对稳定性好一些（？从结构角度讨论）；除了NH2OH、N2H4有很强的还原性外,碱性介质中的稳定性比酸性介质中的好。所以，常用NH2OH、 N2H4

4、作还原剂，其氧化产物为N2，很容易去除。氮的氧化物和含氧酸氮原子和氧原子之间有p-p键，而其它氮族元素出现重键的情况不多（？）；较低价的氧化物是中性的，较高价的氧化物是酸性的；分子式氧化数名称 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 (NO3、N2O6) 很不稳定I II III IV V VI 一氧化二氮 一氧化氮 三氧化二氮 二氧化氮、四氧化二氮 五氧化二氮 三氧化氮、六氧化二氮NO气体是顺磁性（？）的，但它的液体和固体都是反磁性的；NO是中性氧化物而非酸酐（NO溶于水还要加HNO3才可以得到HNO2）；NO2是红棕色有毒气体： 棕色液体 变浅 无色固体 顺磁性 反磁性凝聚冷冻

5、氮的氧化物N2O5是硝酸的酸酐，可以如下方法制得：N2O5不稳定（？），容易爆炸！由于不稳定，能和还原剂（金属和有机物）发生剧烈反应，生成硝酸盐和氮氧化物：1.亚硝酸及亚硝酸盐：稳定性： 亚硝酸不稳定，但其水溶液很容易制备：含氧酸盐注意制备方法！氧化还原性质既可作氧化剂，又可作还原剂，以氧化性为主：遇强氧化剂则显示还原性：Co2NO2Co(NO2)63-（s）K或NO2的检出。2.硝酸及硝酸盐浓硝酸的最强烈的化学特征是强氧化性：金属与硝酸的反应产物与反应速率，强烈依赖硝酸的浓度：反应及其复杂，产物往往不唯一硝酸盐的热分解： 分解产物由金属的活泼性而异。棕色环反应硝酸根的检出：该反应机理复杂，棕

6、色环是由中间产物FeNO2+引起的。反应机理：棕色环是由中间产物FeNO2+引的。而决定反应速率的是最后一个反应3.氮的氢化物氮的氧化态： NH3、氨（3）；N2H4、联氨（肼）（2）； NH2OH、羟氨（胲）（1）；联氨、羟氨具有强还原性： 还原性在碱性溶液中强于在酸性溶液中（？）：联氨的稳定性比羟胺好，用作燃料，推进火箭（？）基本上不显示氧化性?羟胺的还原产物很不专一，难以预料。N2H4（l）O2N2H2O 放热621.7kJ/mlo（2）磷的主要氧化值及常见代表化合物的性质氧化值30135常见化合物PH3磷化氢P4白磷H3PO2次磷酸H3PO3亚磷酸H3PO4P2O5正磷酸酸碱性弱碱性一元酸K0=5.8910-2二元酸K0=6.3110-2K0=1.9910-7三元酸K0=7.0810-3K0=6.3110-8K0=4.1710-13氧化还原性强还原性强还原性还原性缺乏氧化性特性不稳定难溶于水易自然发磷光不同程度脱水得HPO3偏磷酸H4P2O7焦磷酸P可以形成配位数从19的各种配合物（很少），但其中以3、4、5较为重要；与N不同，P可以用d轨道成键，所以，可形成PF5、PO43等；虽然处于对角线位置，但是P的卤化物、氢化物要比C的性质活泼得