第六章--氮族第一部分PPT参考课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章,氮族元素,及其性质,1,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？,2,1.,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。,3,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,RH,3,，其中氮族元素,R,为,-3,价。最高价氧化物的分子式为,R,2,O,5,，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,HRO,3,，或,H,3,RO,4,。,4,2.,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：,NH,3,PH,3,AsH,3,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,:,HNO,3,H,3,PO,4,H,3,AsO,4,5,3.,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,6,表二：,P,、,S,、,Cl,三元素性质比较。,7,小结：,非金属性较氧族、卤族元素弱；,与,H,2,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酸性弱。,原因？,8,1.,以氮为原料的重要无机产品,氮及其化合物,9,10,2.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,3,2,1,0,1,2,3,4,5,常见化合物或离子,NH,3,NH,4,-,N,2,H,4,N,2,H,5,+,NH,2,OH,NH,3,OH,+,N,2,N,2,O,NO,N,2,O,3,HNO,2,NO,2,-,NO,2,(N,2,O,4,),N,2,O,5,HNO,3,NO,3,-,11,氮及其化合物在水溶液中的电极电势,12,讨论,酸性介质中高氧化态均有一定的氧化能力，,NO,3,-,相对稳定性好一些（,？从结构角度讨论,）；,除了,NH,2,OH,、,N,2,H,4,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,NH,2,OH,、,N,2,H,4,作还原剂，其氧化产物为,N,2,，很容易去除。,13,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,N,2,O,NO,N,2,O,3,NO,2,、,N,2,O,4,N,2,O,5,(NO,3,、,N,2,O,6,),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,14,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,HNO,3,才可以得到,HNO,2,）；,NO,2,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,氮的氧化物,15,N,2,O,5,是硝酸的酸酐，可以如下方法制得：,N,2,O,5,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：,16,1.,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！,17,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：,Co,2,NO,2,Co(NO,2,),6,3-,（,s,）,K,或,NO,2,的检出。,18,2.,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，产物往往不唯一,19,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，棕色环是由中间产物,FeNO,2,+,引,起的。,20,反应机理：,棕色环是由中间产物,FeNO,2+,引的。而决定反应速率的是最后一个反应,21,3.,氮的氢化物,氮的氧化态：,NH,3,、氨（,3,）；,N,2,H,4,、联氨（肼）（,2,）；,NH,2,OH,、羟氨（胲）（,1,）；,联氨、羟氨具有强还原性：,22,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。,N,2,H,4,（,l,）,O,2,N,2,H,2,O,放热,621.7kJ/mlo,23,（,2,）磷的主要氧化值及常见代表化合物的性质,氧化值,3,0,1,3,5,常见,化合物,PH,3,磷化氢,P,4,白磷,H,3,PO,2,次磷酸,H,3,PO,3,亚磷酸,H,3,PO,4,P,2,O,5,正磷酸,酸碱性,弱碱性,一元酸,K,0,=5.89,10,-2,二元酸,K,0,=6.31,10,-2,K,0,=1.99,10,-7,三元酸,K,0,=7.08,10,-3,K,0,=6.31,10,-8,K,0,=4.17,10,-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,HPO,3,偏磷酸,H,4,P,2,O,7,焦磷酸,24,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,PF,5,、,PO,4,3,等；,虽然处于对角线位置，但是,P,的卤化物、氢化物要比,C,的性质活泼得多（,？,）；,25,1.,磷的氧化物和含氧酸,a.P,的氧化物,P,4,O,10,、,P,4,O,6,：,P,2,O,5,是二聚体，具有极强的脱湿能力，室温下，可使体系内,P,H2O,H,3,PO,4,;,H,2,Cr,2,O,7,H,2,CrO,4,41,磷酸的制备,42,正磷酸、焦磷酸、偏磷酸的鉴别,43,