文档介绍：无机化学电子教案
第十四章氮族元素
氮族元素概述
氮及其化合物
磷及其化合物
砷、锑、铋及其化合物
氮族元素概述
氮族(VA)包括氮N (Nitrogen)、磷P(Phosphor us)、砷As(Arsenic)、锑Sb(antimony)、铋Bi (bismuth)。从典型非金属(氮、磷)过渡到典型的金属(Bi);
ns2 np3外电层构型,只有半径小、电负性大的氮和磷可以形成极少数具有离子键特征的固体化合物;
本族元素以形成共价化合物为特征。
氮族元素通性
非金属
准金属
金属
无机化学电子教案
氮单质
氮的化合物
氮及其化合物
N:2s22p3     N≡N 1个σ键,2个π键
氮气是空气的重要成份之一,无色、无臭、无味、无毒的气体。沸点为-°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼,是已知的双原子分子中最稳定的分子之一,常用作保护气。加热时与活泼金属Li,Ca,Mg等反应,生成离子型化合物。
氮元素的单质
存在形式:大气中的N2,动植物体内的含氮物质,智利硝石NaNO3。
惰性气氛手套箱
液氮
氮的成键特征和价键结构
形成离子键 Li3N, Mg3N2
Mg3N2 + 6 H2O === 3Mg(OH)2 + 2 NH3
形成共价键
a. N原子采取sp3杂化,具有三个共价单键
NH3 NCl3 N2H4
b. 形成一个共价双键和一个共价单键,N原子采取sp2杂化
-N=O Cl-N=O
3) 形成配位键
N原子的单质或化合物中,N常留有孤对电子,可作为电子给予体,与金属离子配位,如
Cu(NH3)42+ , Ag(NH3)2+ ,[Os(NH3)5(N2)]2+
c. 形成一个共价三键,N原子采取sp杂化,保留一对孤对电子
- N≡
d. 还可以有氧化数为+5的氧化态。利用一对2s电子参与定域π键的形成
HNO3
常温下N2很稳定,表现出惰性,高温下活泼些。 1) 和非金属的反应 N2 + 3H2 === 2NH3
催化剂,,高中讨论过。
2) 和金属单质的反应 高温下和Mg、Ca、Sr、Ba反应 3Ca + N2 == Ca3N2 (Ca:410, Sr:380, Ba:260oC) 和Li反应250℃就很快: 6Li + N2 === 2Li3N
氮气的化学性质