文档介绍：氮族元素概述
第四章氮族元素
ⅤA
N
P
As
Sb
Bi
ns2np3
氮半径小,易形成双键、三键
-3 -2 -1 -1/3
NH3 N2H4 NH2OH HN3
氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上
的电子云密度, 电子云密度越小,酸性越强。
氮的氢化物
氨
Fe,Ru
2N2+3H2 == NH3 Haber F. 获1916年诺贝尔奖
联氨(肼)、羟胺
OH-
-NH2
N2H4
无色液体
NH2OH
无色固体
催化
水溶液为碱性
NH3 N2H4 NH2OH
K≈10-16
N2H62++OH-
不稳定,易分解 N2H4 == N2↑+H2(或NH3)
3NH2OH == NH3↑+3H2O + N2↑(N2O)
+ + +
H2O H2O H2O
K ≈10-5
NH4++OH-
K≈10-6
N2H5++OH-
K≈10-9
NH3OH++OH-
+H2O
>
>
既可以作氧化剂,又可作还原剂
2NH2OH+2AgBr ==2Ag↓+N2↑(N2O)+2HBr+2H2O
N2H4+4CuO == 2Cu2O+N2↑+2H2O
N2H4(l) + O2 (g) == N2 (g) + 2H2O △rH= -·mol-1
N2H4(l)+2H2O2(l) == N2 (g)+4H2O(g)
NH2OH可与醛、酮形成肟,是聚酰胺纤维或尼龙的中间体
NH3 > N2H4 > NH2OH
形成配合物[Pt(NH3) 2(N2H4) 2]Cl [Zn(NH2OH) 2]Cl
形成配合物的能力强弱?
氢叠氮酸 HN3 无色液体或气体
AgN3 Cu(N3) 2 Pb(N3)2 Hg(N3) 2
撞击
NaOH
NaN3
N2↑+H2↑
Zn
Zn(N3)2+H2↑
N2H4+HNO2 == HN3+2H2O
1 2 3
∶N-N=N∶
H
sp2 杂化
2 ,3 sp杂化π3
4
NCl3: NH3+3Cl2 == NCl3+3HCl
在90℃:爆炸分解:
NCl3 == ½N2+ 3/2Cl2 △rH= -·mol-1
卤化物
NF3 NCl3 sp3杂化,角锥形
F
F
F
N
.
.
:N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, NO3
NO2 sp2杂化
氮的含氧化合物
NO:(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1 顺磁性
2NO + 3I2 + 4H2O == 2NO3- + 8H+ + 6I-
4NO2 + H2S == 4NO + SO3 + H2O
10NO2 + 2MnO4- + 2H2O == 2Mn2+ + 10NO3- + 4H+
π3
4
N:sp2杂化
N2O3+ H2O
2HNO2
(蓝色)
NO + NO2 + H2O
亚硝酸及其盐
HNO2的结构
亚硝酸及其盐既具有氧化性
又具有还原性,以氧化性为主。
2HNO2 + 2I- + 2H+ == 2NO + I2+ 2H2O
5NO2 - + 2MnO4-+ 6H+ == 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O
NO2-+Cl2+H2O == 2H++ 2Cl-+NO3-
亚硝酸盐绝大部分无色, 易溶于水,
(AgNO2浅黄色不溶)
金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差。
亚硝酸盐遇到仲胺可形成
亚硝酰,可引起消化系统癌症