第4章 氮族元素PPT课件

4.1氮族元素概述,第四章氮族元素,ANPAsSbBins2np3,氮半径小，易形成双键、三键,3211/3NH3N2H4NH2OHHN3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。,4.2氮的氢化物,4.2.1氨,Fe,Ru2N2+3H2=NH3HaberF.获1916年诺贝尔奖,4.2.2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,NH3N2H4NH2OH,K1016N2H62+OH,不稳定，易分解N2H4=N2+H2(或NH3)3NH2OH=NH3+3H2O+N2(N2O),+H2OH2OH2O,K105NH4+OH,K106N2H5+OH,K109NH3OH+OH,+H2O,既可以作氧化剂，又可作还原剂2NH2OH+2AgBr=2Ag+N2(N2O)+2HBr+2H2ON2H4+4CuO=2Cu2O+N2+2H2O,N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2OrH=621.5kJmol1N2H4(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,NH3N2H4NH2OH,形成配合物Pt(NH3)2(N2H4)2ClZn(NH2OH)2Cl,形成配合物的能力强弱？,4.2.3氢叠氮酸HN3无色液体或气体,AgN3Cu(N3)2Pb(N3)2Hg(N3)2,撞击,NaOHNaN3,N2+H2,ZnZn(N3)2+H2,N2H4+HNO2=HN3+2H2O,NCl3:NH3+3Cl2=NCl3+3HCl在90：爆炸分解：NCl3=N2+3/2Cl2rH=295.5kJmol1,4.3卤化物,NF3NCl3sp3杂化，角锥形,4.4.1氮氧化物：N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5,NO3,NO2sp2杂化,4.4氮的含氧化合物,NO：(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1顺磁性,2NO3I24H2O=2NO38H6I,4NO2H2S=4NOSO3H2O,10NO22MnO42H2O=2Mn210NO34H,N：sp2杂化,N2O3+H2O,2HNO2,(蓝色),NO+NO2+H2O,4.4.2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+2H2O5NO2+2MnO4+6H+=5NO3+2Mn2+3H2ONO2+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,N：sp2杂化,N：sp2杂化,4.4.2硝酸及其盐,HNO3的结构NO3-的结构,3,4,4,6,HNO3越稀，金属越活泼，HNO3被还原的氧化值越低。,Zn(NO3)2+2NO2+2H2O,Zn+4HNO3（浓）=,3Zn(NO3)2+2NO+4H2O,3Zn+8HNO3（稀1:2）=,4Zn(NO3)2+N2O+5H2O,4Zn+10HNO3(较稀2mol/L)=,4Zn+10HNO3(很稀1:10)=,4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,活泼金属,非金属单质+HNO3=相应的高价酸+NO,4.5磷的化合物,PPP=60具有张力,红磷：,4.5.1单质,黑磷：,石墨状的片状结构，可导电。,白磷（黄磷）：,2P3X2=2PX3（PX3X2=PX5）,P43NaOH3H2O=PH33NaH2PO2,冷,11P15CuSO424H2O=5Cu3P6H3PO415H2SO4P410CuSO416H2O=10Cu4H3PO410H2SO4,P46H2=4PH3,4.5.2磷的卤化物,PX3分子晶体,PX5离子晶体,PCl5固体中含有PCl4+和PCl6离子,P：sp3d2杂化,P：sp3杂化,P4O10+6H2SO4=6SO3+4H3PO4P4O10+12HNO3=6N2O5+4H3PO4,4.5.3磷的氧化物,P4+3O2=P4O6,点击右图观看动画,+2O2=P4O10,H3PO2H3PO3H3PO4次亚正,P4O6+6H2O(冷)=4H3PO34H3PO3=3H3PO4+PH3,P4+Ba(OH)2+H2OPH3+Ba(H2PO2)2H2SO4H3PO2+BaSO4,+1+3+5,4.5.4磷的含氧酸及盐,O|HOPOH|OH,P:,sp3杂化,3s3p,3d,O:O:O:O:,HHH,OHOPOHOH,两个d-p反馈,H3PO4结构,SO42、ClO4含d-p反馈,H3PO4H2O,2H3PO4H4P2O7+H2O,3H3PO4H5P3O10+2H2O,Na5P3O10,(NaPO3)n格氏盐,点击方程式，观看动画,HPO3(偏）,(HPO3)n,焦磷酸、聚磷酸、偏磷酸,复杂磷酸盐：可以是直链,支链,环状,PO四面体基本结构单元,PO43HPO42+Ag+Ag3PO4(黄)可溶于硝酸H2PO4,2PO43+3Ca2+=Ca3(PO4)2HPO42+Ca2+=CaHPO4H2PO4+Ca2+=不沉淀,磷酸盐,(加入NH3H2O沉淀),（AgI(黄)不溶于硝酸）,雄黄As4S4,雌黄As2S3,辉锑矿Sb2S3,辉铋矿Bi2S3,4.6.1存在及成键特征,4.6砷、锑、铋,自然界以硫化物形式存在,氧化态通常是3和5，由于惰性电子对效应加强，铋的5氧化态化合物是强氧化剂。砷、锑、铋能与碱金属和碱土金属组成氧化态为3的化合物（有的类似合金）。砷、锑、铋可以生成一系列簇状离子，如Bi53、Bi42、Bi73、Sb73、As53等。,As2S3(黄)As2S5(淡黄)Sb2S3(橙)Sb2S5(橙黄)Bi2S3(棕黑),As4O6(白)As2O5Sb4O6(白)Sb2O5(淡黄）Bi2O3(红棕),两性偏酸,碱性,酸性,两性偏酸,碱性,酸性,4.6.2氧化物与硫化物的酸碱性,As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3+6ZnSO4+3H2OAs+H2-马氏试砷法,-古氏试砷法,4.6.3氢化物,M2S36OH=MO33MS33+3H2O（M=As、Sb）3M2S56OH=MO35MS33H2O（M=As、Sb）,M2S33Na2S=2Na3MS3(M=As、Sb)M2S53Na2S=2Na3MS4(M=As、Sb),2(NH4)3SbS46HCl=Sb2S53H2S6NH4Cl,4.6.4硫化物,4.6.5氧化还原反应,H+,OH,pH9,NaBiO3+6HCl(浓)=Bi3+Cl2+Na+3H2O+4ClBi(OH)3+Cl2