3.氨的衍生物
联氨（肼）：N2H4 。可看作是NH3分子中的 一个H被-NH2（氨基）取代的衍生物。
H N H N
H H
物理性质：无色可燃性液体，吸湿性强，在 空气中发烟，能与水或酒精无限混合。
化学性质：
⑴ 碱性： 二元弱碱（两孤电子对），碱性 N2H4＜ NH3
6
N2H4+H2O=N2H5++OH-
+NO2 K=5×10-4
⑶ 氧化还原性 2HNO2+2I+2H+=2NO+I2+2H2O
5HNO2+2MnO4-+H+=5NO3+2Mn2++3H2O
高温
Pb+NaNO3 亚硝酸盐制备
PbO+NaNO2
亚硝酸盐的性质
⑴ 稳定性 ⅠA、ⅡA盐的稳定性较高。 ⑵ 溶解性 AgNO2↓浅黄，余一般溶于水。 ⑶ 氧化还原性 ⑷ 配位性 K3[Co(NO2)6] 工业用盐含大量NaNO2 (甜但不咸）,亚硝 酸盐大量用于染料和有机合成工业，均有毒， 致癌。肉类加工中常加入硝酸盐和亚硝酸盐做 发色剂。
ns2(n-1)d10np1~3 6s24f145d106p1~3
Tl
Pb
Bi
ns和np的钻穿效应差异增大,6s电子被稳定.
1.惰性电子对效应 同族元素自上而下，低氧 化态物质比高氧化态物质稳定的现象。
2.电离能
元素(二） Li Be B C N O F
140 131 168 电离能(I1) 520 900 801 1086 2 4 1
2NH3(l)
NH4 +NH2 xNH3(l)+Na
+
Na
+
+е（NH3）x
液氨能溶解碱金属、Ca、Sr、Ba等生成兰色溶液。将溶液蒸 干，就可得到原来的金属。氨合电子是金属液氨溶液显兰色的 原因，也是它具有强还原性和导电性的根据。
⑷化性 A 加合反应 : NH3· H2O ; NH3· H+ ; Ag(NH3)2+ ; * CaCL2· 8NH3 ; Cu(NH3)42+ B 取代反应 :
第十五章 氮族元素
§15-1 §15-2 §15-3 §15-4 §15-5 氮族元素的通性 氮和它的化合物 磷和它的化合物 砷、锑、铋 盐类的热分解
§15-1
元素符号 价电层结构
氮族元素的通性
N
2 3
P
2 3
As
2 3
Sb
2 3
Bi
2 3
2s 2p 3s 3p 4s 4p 5s 5p 6s 6p
NH2 氨基
NaNH2
NH 亚氨基
Ag2NH Li3N
N 氮化物
2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑（623K） C 还原反应
4NH3+3O2（纯）=6H2O+2N2 空气中不燃烧
4NH3+5O2
Pt 800-1000℃
4NO+6H2O
2.铵盐
r(NH4+)=148pm ;r(Rb+)=148pm ;r(K+)=1 33pm 铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相应 的钾盐、铷盐类似。有相同的沉淀试剂，均为 无色晶状化合物，易溶于水，强电解质。 ⑴ 易水解 强酸的铵盐水解显酸性
元素（三） Na Mg AL
Si
P
S
CL
101 100 125 电离能(I1) 496 738 578 787 2 0 1
3.易形成共价化合物
N、P半径较小，可形成少数氧化数为-3的 固态离子化合物。Li3N ; Ca3P2 ; Mg3N2等， 但遇水强烈水解，溶液中无N3-，P3-离子。
电负性较小的Sb、Bi能形成部分氧化数为 +3的离子化合物Sb2(SO4)3;Bi(NO3)3.但金属 性很弱，溶液中强烈水解，阳离子是SbO+， BiO+，无游离的Sb3+，Bi3+。
sp2等性杂化
2个σ键
.O
1个Π 34
物性：红棕色有特殊臭味的有毒气体，易压缩 成无色N2O4气体。
N2O4
无色
升温 加压
2NO2
＞150℃
2NO+O2↑
红棕色
化性: 易溶水、碱 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
强氧化性
C、P、S等在NO2中易起火燃烧。
K1=3.0×10-
N2H5++H2O=N2H62++OHK2=7.0×10-15 常见硫酸盐N2H4· H2SO4 ，盐酸盐 N2H4· 2HCI ⑵ 不稳定性 在空气中燃烧并放出大量热。
⑶ 氧化还原性（类同H2O2）
酸中主显氧化性（慢）EAθ （N2H5+/NH4+） =1.27V EAθ （N2/N2H5+）= -0.23V 碱中为强还原剂 EBθ （N2/N2H4）=-1.15V
பைடு நூலகம்
硝酸的氧化性规律
⑴ 非金属中除Cl2、O2和稀有气体外，都 能与硝酸反应→对应高价氧化物或含氧酸 +NO 3C+4HNO3=3CO2↑+4NO↑+2H2O S+2HNO3=H2SO4+ 2NO↑
3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑
10HNO3+3I2=6HIO3+10NO+2H2O
⑵ 活泼金属（Zn、Mg等）+HNO3→
四、氮的氢化物
1、氨
⑴制备
N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
N H H
2NH4 Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
(NH4)2SO4+CaO=CaSO4+2NH3↑+H2O
氮化物水解： H Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 同族氢化物中NH3具有最高的溶沸点、凝固点、熔解热、 蒸发热.(?) 介电常数大，溶解度大。
ⅡA 3Ca+N2=Ca3N2 （加热）
B、Al 白热条件 2B+N2=2BN（大分子化合物）
4、制备 工业分馏液态空气：少量的O2可通过红热的铜丝或CrCl2除 去，痕量水用P2O5吸收。 实验室：NH4Cl（饱和）+NaNO2→NH4NO2+NaCl NH4NO2→N2↑+2H2O (NH4)2Cr2O7=N2↑+Cr2O3+4H2O (火山爆发） 8NH3+3Br2(aq)=N2↑+6NH4Br * 2NH3+3CuO= N2↑+3H2O+3Cu（除N2中的NH3） 化学模拟生物固氮
-3， +1， -3， +3， 主氧化数 -3→+5 +3,+5 +3,+5 +3,+5 +5 共价、离子半径 依次增大 第一电离能 1402.3 1011.8 944 831.6 703.3 -1 (kJ·mol ) 电负性 3.04 2.19 2.18 2.05 2.02 （非）金属性 非金属 准金属 金属
本族元素特点：
P→Bi
+Ⅴ氧化态的氧化性依次增强，即稳定性减弱；
+Ⅲ氧化态的还原性依次减弱，即稳定性增强。
H3PO4非常稳定；NaBiO3+Mn2+→Bi（Ⅲ） +MnO4H3PO3有较强的还原性， BiCI3稳定
As、Sb : +Ⅲ +Ⅴ
B
Al
C
Si
N
P
ns2np1~3
Ga
In
Ge
Sn
As
Sb
四、氮的含氧化合物
1.氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5
状态 g
g
l
蓝
g
g
s
白
颜色 无 无
棕红 无
NO (CO,N2O)中性氧化物，不成盐氧化物
2 * 2 2 2 2 * 1 KK ( ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 结构： 2S 2S 2PY 2PZ 2PX 2PY
共 价 键
N
N
sp
3
sp
2
O O
O
2
N
N
N≡
离子键N3： 配 → N： 位 → 键≡N：
sp
2 1
[O
：
+ O]
N≡N：
离子型氮化物，Li3N;Ca3N2;Mg3N2等
配位化合物；氨合物；胺合物； 过渡金属氮分子配位化合物
二、氮元素的氧化态-吉布斯自由能图 三、氮在自然界的分布和单质氮
1、自然界分布：主以单质存在于空气中。土壤中含一些铵盐、 硝酸盐，也是组成动植物体中蛋白质的重要元素。
·· ∶N ∶ O ···
奇分子，有磁性
物性：无色有毒气体，微溶于水，但不与水作 用，不助燃。
化性：还原性 2NO+O2=2NO2 加合性 FeSO4+NO=[Fe(NO)SO4] 硫酸亚硝酰合铁（Ⅱ），棕色溶液，不稳定。
NO2 N:1s22s22p3杂化后形成3个杂化轨道 - - - 结构: N .. O.
3.硝酸及其盐
HNO3的制法 工业 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=2HNO3+NO
HNO3的结 构 N： sp2 Π 34