第16章氮磷砷学习要求：1、熟悉氮元素在本族元素中的特殊性，2、掌握氮、磷以及它们的氢化物，含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途。3、熟悉本族元素不同氧化态间的转化关系4、掌握砷单质及其化合物的性质5、从结构特点上分析理解本族元素的通性和特性。本章重点：各种重要化合物的性质和制备。本章难点：各种化合物的结构
学习要求： 1、熟悉氮元素在本族元素中的特殊性。 2、掌握氮、磷以及它们的氢化物，含氧酸及其盐的 结构、性质、制备和用途。 3、熟悉本族元素不同氧化态间的转化关系， 4、掌握砷单质及其化合物的性质。 5、从结构特点上分析理解本族元素的通性和特性。 本章重点：各种重要化合物的性质和制备。 本章难点：各种化合物的结构。 第16章 氮 磷 砷
第16章氮族元素16--1元素的基本性质16--2氮及其化合物16--3磷及其化合物
第16章 氮族元素 16-1 元素的基本性质 16-2 氮及其化合物 16-3 磷及其化合物
16--1元素的基本性质氮的成键特征1、形成离子键(Na,N)2、形成共价键（1）形成三个共价单键(NH3)(2）形成一个共价双键和一个共价单键(HNO2)(3）形成一个共价叁键(N2)（4）N原子还可以有氧化数为+5的氧化态（HNO3）3、形成配位键[Ag(NH3)4]+4、形成氢键(NH3)
1、形成离子键 （Na3N) 2、形成共价键 （1）形成三个共价单键 (NH3) （2）形成一个共价双键和一个共价单键( HNO2) （3）形成一个共价叁键 (N2) （4）N原子还可以有氧化数为+5的氧化态( HNO3 ) 3、形成配位键 [Ag(NH3)4]+ 4、形成氢键 (NH3) 氮的成键特征 16-1 元素的基本性质
16-2氮和氮的化合物一、氮1、氮的分子结构和性质：氮是无色无臭的气体，熔点：63K，沸点：77K，临界温度：126K，在水中的溶解度：24mL/L(273K).由于氮分子的N=N键能很大（946ki/mol)，显示一定的化学惰性，所以常温下是很不活泼的。但在加压和使用催化剂条件下它能与氢化合，也能与氧反应，高温条件下，氮还能与某些金属或非金属反应而生成氮化物。元2P2P32P3—6一元2P
一、氮 1、氮的分子结构和性质： 氮是无色无臭的气体，熔点：63K，沸点：77K，临界 温度：126K，在水中的溶解度：24mL/L(273K). 由于氮分子的NN键能很大（946kj/mol)，显示一定的 化学惰性，所以常温下是很不活泼的。但在加压和使用 催化剂条件下它能与氢化合，也能与氧反应，高温条件 下，氮还能与某些金属或非金属反应而生成氮化物。 * 2p 2p * 2P3 2P3 16-2 氮和氮的化合物
Nz 的稳定性：N,-e→NNH=153kJ:mol主要反应N,+elNNH"=35lkJ·mol加热加压催化剂用于合2NHN2+3H2成氨电力发达地方放电用于制硝酸N2+O2====2NO锂与空气常温下6Li+N2==2LisN(常温)反应,保存应注意3Ca+N2====Ca;N2(炽热)(Mg Sr Ba类似)2B+N2====2BN (白热)（大分子化合物）
主要反应 加热加压催化剂 N2+3H2===========2NH3 放电 N2+O2====2NO 6Li+N2==2Li3N (常温) 3Ca+N2====Ca3N2 (炽热)(Mg Sr Ba类似) 2B+N2====2BN (白热) （大分子化合物） 用于合 成氨 电力发 达地方 用于制硝酸 锂与空气常温下 反应,保存应注意 N2 的稳定性：
氮的固定既难氧化也难还原VAH=153kJmor1AHm=351kJ·mol1N但这种稳定又是相对的豆科植物根部可固氮（是人们每年合成的40倍）金属锂在空气中可生成1:2的Li,O和Li,N黑色壳雷电下，空气中的N,和O,合化合成氮的氧化物光催化合成：TiO2, C,H2, hv2N2(空气）+6H,04NH, + 302313K,101kPa
氮的固定 既难氧化也难还原： ● 豆科植物根部可固氮(是人们每年 合成的40倍) ● 金属锂在空气中可生成1:2的Li2O 和Li3N黑色壳 ● 雷电下，空气中的N2和O2合化合 成氮的氧化物 ● 光催化合成： 但这种稳定又是相对的: TiO2 , C2H2 , hv 313K, 101kPa 2N2 4NH3 + 3O2 (空气) + 6H2O
二、 氮的氢化物1、氨的物理性质：A：易液化。氨在常温下是一种有刺激性臭味的气体氨的沸点是239.6K，在常温下加压即可液化。B：易溶于水。（氨与水分子间可构成氢键，促使氨能大量溶解于水）273K时1体积水能溶解1200体积的氨C：极性分子。（sp3不等性杂化）2p2s八原子价电子结构sp杂化人H
1、氨的物理性质： A：易液化。氨在常温下是一种有剌激性臭味的气体。 氨的沸点是239.6K，在常温下加压即可液化。 B：易溶于水。(氨与水分子间可构成氢键，促使氨能 大量溶解于水）273K时1体积水能溶解1200体积的氨, C：极性分子。（sp3不等性杂化） 二、氮的氢化物
工业合成用哈伯法高温、高压2NH(g)N2(g)+3H2(g)催化剂Fritz Haber 1868-1934，德国物理化学家，因发明氮气和氨气直接合成氨的方法，获1918年诺贝尔化学奖：2、氨的化学性质：氨与水是等电子体（核外都是10个电子），都可以形成氢键，都可形成配位体（形成的配位化合物比水配合物稳定）
2、氨的化学性质： 氨与水是等电子体（核外都是10个电子），都可以形 成氢键，都可形成配位体（形成的配位化合物比水配合 物稳定）。 Fritz Haber 1868-1934，德国物理化 学家，因发明氮气和氨气直接合成氨 的方法，获1918年诺贝尔化学奖 . 工业合成用哈伯法: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 高温、高压 催化剂
的化学性质主要表现在下列几个方面：A、还原性NH,分子中氮的氧化数为-3，呈最低氧化态，故当有氧化剂存在时能表现出还原性：(NH,分子中的 N 原子虽处于最低氧化态，但还原性却并非其化学的主要特征3CuO+2NH,= 3Cu+N2+3H,02NH3+3Cl2=N2+6HCl4NH,+302=2N2+6H,0B、取代反应NH,中的氢由于N一H键能不大，能被其它的原子或基团所取代：2NH,+2Na=2NaNH,+HHgCl2 + 2NH, = Hg(NH2)Cl ↓ + NH,Cl
氨的化学性质主要表现在下列几个方面： A、还原性 NH3分子中氮的氧化数为-3，呈最低氧化态，故当有氧化 剂存在时能表现出还原性：(NH3 分子中的 N 原子虽处 于最低氧化态，但还原性却并非其化学的主要特征) 3CuO+2NH3 = 3Cu+N2+3H2O 2NH3+3Cl2=N2+6HCl 4NH3+3O2=2N2+6H2O B、取代反应 NH3中的氢由于N—H键能不大，能被其它的原子或基团 所取代： 2NH3+2Na=2NaNH2+H2 HgCl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl↓ + NH4Cl
C、加合反应（配合反应）利用NH3上氮原子的孤对电子进行配合反应：Ag++2NH3 = [Ag(NH3)2]Cu2++4NH, = [Cu(NH3)4]2CaCl,+8NH, = CaCl2 8NHD、弱碱性氨的水溶液呈碱性，溶于水是以水合分子NH,H,O的形式存在，低温下确有这种水合晶体析出。不能写成NH.OH:NH, + H,O = HN3,HO = NH+ + OH
C、加合反应（配合反应） 利用NH3上氮原子的孤对电子进行配合反应： Ag++2NH3 = [Ag(NH3)2]+ Cu2++4NH3 = [Cu(NH3)4] 2+ CaCl2+8NH3 = CaCl2 .8NH3 D、弱碱性 氨的水溶液呈碱性，溶于水是以水合分子NH3 .H2O的 形式存在，低温下确有这种水合晶体析出。不能写成 NH4OH： NH3 + H2O = HN3 .H2O = NH4 + + OH-