文档介绍：氮族元素
氮族通性
氮及其化合物
磷及其化合物
***锑铋
惰性电子对效应
作业
本章要求
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)、***(Arsenic)、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。
氮族通性
氮族通性
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。
***是由中国的炼丹家葛洪发现的(317年),(1250年)也得到了***。
锑是古代发现的。
。
氮族通性
二、氮族元素的基本性质
氮族通性
电子构型
氧化态
N
[He]2s22p3
-3-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5
P
[Ne]3s23p3
-3,0,+3,+5
As
[Ar]4s24p3
-3,0,+3,+5
Sb
[Kr]5s25p3
-3,0,+3,+5
Bi
[Xe]6s26p3
0,+3,+5
三、氮族元素的氧化态
氮族通性
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、Mg3N2、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。
氮族通性
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+Ⅲ氧化态最稳定,几乎不显还原性。
氮及其化合物
氮
光化学烟雾
氨
氨的衍生物
氮的氧化物
亚***及其盐
***及其盐
氮
(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:
NaN3===Na(l)+N2(可得到很纯的氮)
产物中有少量NH3、NO、O2和H2O等杂质,可设法除去。
(NH4)2Cr2O7===N2+Cr2O3+4H2O
2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O
NH4Cl(s)+NaNO2(饱和)===NH4NO2+NaCl
NH4NO2===N2+2H2O
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—)等。由于N2的键能很大(946kJ·mol-1),加热到3273K时,%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。