分子轨道式KK()()()()
键级为3
无色无味无臭的气体
N₂+3H₂====2NH₃催化剂,高温高压
N₂+O₂=2NO放电
分馏液态空气
加热亚硝酸钠:NH₄CI+NaNO₃=⩟NaCI+2H₂O+N₂↑
N₂+3H₂=催化剂T,P=2NH₃
氮化物的水解
由于孤电子对排斥作用,分子中极强的极性,键角小
NH₃>PH₃
2NH₃=NH₄⁺+NH₂⁻
配位能力
配位反应,取代反应,氨解反应,氧化反应
白色或无色
①挥发性酸的铵盐受热分解时,氨气与酸一起挥发
②强氧化性酸铵盐
其他含氧化合物的生产原料
化肥
有机合成工业的重要原料
2NH₃+CIO⁻=N₂H₄+CI⁻+H₂O
顺式构象
N₂H₄+2X₂=4HX+N₂
4AgBr+N₂H₄=4Ag+4HBr+N₂↑
不稳定性:N₂H₄比NH₃更不稳定,加热爆炸
是一种二元弱碱,在水中其碱性不如NH₃强
作还原剂产物主要是气体,无杂质
还原性强
二元弱碱,碱性弱于氨
特殊反应:N₂H₅⁺+HNO₂=HN₃+H⁺+2H₂O
酸性和醋酸相似
N₃⁻的性质类似与卤素
撞击易爆炸,安全气囊
2Ca₃(PO₄)₂+6SiO₂+10C=1100~1450℃=6CaSiO₃+P₄↑+10CO↑
正四面体
白磷,红磷,黑鳞,
热力学上易歧化
稳定性:黑>红>白
还原反应:2P+5CuSO₄+8H₂O=5Cu+2H₃PO₄+5H₂SO₄
联氨/磷化氢 P₂H₄制备
大蒜味,无色剧毒
弱碱性
还原性
PR₃的配位能力比NH₃强得多
偏(HPO₃)n>焦H₄P₂O₇>次H₃PO₂>亚H₃PO₃>正H₃PO₄
加热会逐渐脱水,没有沸点,几乎没有氧化性,三元中强酸
很强配位能力
溶解性
水解性
正磷酸盐比较稳定,但磷酸一氢盐或磷酸二氢盐受热却易脱水聚合
PO₄³⁻+12MoO₄²⁻+3NH₄⁺+24H⁺=(NH₃)₃
亚磷酸
四元酸
P₂O₇⁴⁻与Cu²⁺,Ag⁺,Zn²⁺,Hg⁺均有沉淀生成,但由于金属离子与其配位离子而溶解
所有磷酸二氢盐都易溶于水
偏磷酸盐和焦磷酸盐经醋酸酸化后加入蛋清溶液,能使蛋清溶液中蛋白质凝聚的是偏磷酸。
NaH₂PO₂正盐
三氧化二磷P₄O₆
干燥剂,吸水性强,吸湿性强
水解机理P583,P595
磷的硫化物
都是亲硫元素,在自然界常以硫化物形式存在
不与非氧化性稀酸作用,注:铋与硝酸反应只能生成+3价化合物Bi(NO₃)₃,有惰性电子对
砷、锑、铋都能生成氢化物MH₃,氢化物均为有毒且不稳定的无色恶臭气体。砷化氢亦称为肿
该反应是法医学上鉴定砷的马氏(Marsh)试砷法的化学根据。将锌、盐酸和试样混在一起,把生成的气体导人热玻璃管,如试样中有As2O,存在,生成的AsH,将受热分解,单质As在玻璃管壁生成黑亮的“砷镜”
砷、锑、铋的氢化物都是很强的还原剂,在空气中能自燃,
溶解砷镜:5NaCIO+2As+3H₂O=2H₃AsO₄+5NaCI
锑镜不溶于NaCIO
从NH₃到BiH₃还原性减小
三氧化二铋(Bi₂O₃)为碱性氧化物,三氧化二锑(Sb₂O₃)为两性,而三氧化二砷(As₂O₃)为两性偏酸。As₂O₃俗称砒霜,剧毒,对人的致死量为0.1 g。
2Mn²⁺+5BiO₃⁻+14H⁺=2MnO₄⁻+5Bi³⁺+7H₂O
Bi(Ⅴ)氧化性与惰性电子有关
棕黄色NaBiO₃
卤化物
硫化物
NO
NO₂,N₃O₄
2Π₃⁴
笑气,牙科麻醉
N₂O₅
N₂O₃
弱酸
高温金属还原硝酸
活泼金属的硝酸盐受热分解
没有Π,sp²不等性杂化
V形结构,离域Π₃⁴,sp²杂化
2HNO₂+2I⁻+2H⁺=2NO+I₂+2H₂O
5HNO₂+2MnO₄⁻+H⁺=5NO₃⁻+3Mn²⁺+3H₂O
定量进行,分析亚硝酸盐含量
歧化反应
阳离子极化能力强,不稳定
一般易溶于水
亚硝酰
亚硝酸盐基本无氧化性,但亚硝酸既有氧化性又有还原性
4NH₃+5O₂=高温 催化剂=4NO+6H₂O
实验室:硝酸盐与浓硫酸
平面结构
Π₃⁴,硝酸根离子Π₄⁶
无色透明油状液体
碱性金属一般生成硝酸盐,酸性金属eg:Sn,Sb,Mo,W,U等与浓硝酸反应生成含氧酸或水合含氧化合物。S,P,As等非金属单质可以被浓硝酸氧化成高价的含氧酸
4HNO₃(浓) + Cu = Cu(NO₃)₂+ 2NO₂↑+ 2H₂O
4HNO₃(浓) + Hg=Hg(NO₃)₂+ 2NO₂↑+ 2H₂O
8HNO(稀) + 6Hg=3Hg₂(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
8HNO(稀) + 3Cu=3Cu(NO₃)₂+ 2NO↑+ 4H₂O
10HNO(较稀) + 4Zn=4Zn(NO₃)₂+N₂O↑+ 5H₂O
10HNO(极稀)+4Zn=4Zn(NO₃)₂+ NH₃NO₃+ 3H₂O
4HNO₃(浓)+3Sn=3SnO₂+4NO↑+2H₂O
5HNO₃+3Sb+8H₂O=3H[Sb(OH)₆]+5NO↑
2HNO₃(浓)+S=H₂SO₄+2NO↑
6HNO₃(浓)+S=H₂SO₄+2NO₂↑+2H₂O
5HNO₃(浓)+3P+2H₂O=⩟3H₃PO₄+5NO↑
5HNO₃(浓)+P=⩟3H₃PO₄+5NO₂↑+H₂O
4HNO₃(浓)+C=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
钝化Fe,AI,Cr
不稳定性
3Pt+4HNO₃+18HCI=3H₂[PtCI₆]+4NO+8H₂O
Au+HNO₃+4HCI=H[AuCI₄]+NO+2H₂O
碱金属和碱土金属离子,除Li,Be,Mg,生成亚硝酸盐和氧气
2NaNO₃=⩟2NaNO₂+O₂↑
Li,Mg,Cu,Be无水硝酸盐热分解,得到金属氧化物,O₂,NO₂₂
2Pd(NO₃)₂=⩟2PdO+4NO₂↑+O₂↑
活泼性比Cu差的金属,其硝酸盐热分解,生成金属单质,O₂,NO₂
2AgNO₃=⩟2Ag+2NO₂↑+O₂↑
若硝酸盐中的阳离子有还原性,在分解过程中,阳离子将被氧化
2NH₄NO₃=>200℃=N₂O↑+2H₂O
2NH₄NO₃=>300℃=2N₂↑+O₂↑+4H₂O
无还原性
亚硝酸盐有还原性,硝酸盐无还原性
三角锥形结构
水解机理示意图
ns²np³
从N到Bi高氧化态的稳定性递减,而低氧化态稳定
单质熔点从N,P到As升高
从As到Sb,Bi熔点越来越低
N原子的配位数不超过4,而其他原子最高配位数可达到6
N没有空的d轨道
只有P₄易歧化
Bi有惰性电子对
氧化态-3,+3,+5,0
比卤族,氧族小
是形成共价化合物的重要特征
HNO₃浓度大时,将NO进一步氧化
相对HNO₃浓度减小了