![高校-簡明無機化學-教案ppt-10章課件_第1頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/14/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e1.gif)
![高校-簡明無機化學-教案ppt-10章課件_第2頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/14/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e2.gif)
![高校-簡明無機化學-教案ppt-10章課件_第3頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/14/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e3.gif)
![高校-簡明無機化學-教案ppt-10章課件_第4頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/14/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e4.gif)
![高校-簡明無機化學-教案ppt-10章課件_第5頁](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/14/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e/2232d6de-8358-4eea-8ee9-ce595988823e5.gif)
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、第十章第十章 氮族元素氮族元素 氮氮 N 大氣中的大氣中的 N2 動植物體內的含氮物質動植物體內的含氮物質 智利硝石智利硝石 NaNO3 在地殼中的質量分數為在地殼中的質量分數為2.5 103 % 列第列第 30 位位 磷磷 P 動植物體內的含磷物質動植物體內的含磷物質 磷灰石礦及其他磷酸鹽礦物磷灰石礦及其他磷酸鹽礦物 在地殼中的質量含量為在地殼中的質量含量為0.1 % 列第列第 11 位位 磷酸鈣礦磷酸鈣礦 Ca3 PO4 2 H2O ( )雄黃雄黃 As4S4 在地殼中的質量分數在地殼中的質量分數為為 1.5 104 % 砷砷 As雌黃雌黃 As2S3 銻銻 Sb 在地殼中的質量分數在地殼
2、中的質量分數為為 2 105 % 輝銻礦輝銻礦 Sb2S3 輝鉍礦輝鉍礦 Bi2S3 在地殼中的質量分數在地殼中的質量分數為為 4.8 106 % 鉍鉍 Bi 10. 1. 1 單質單質 N2 是空氣的重要成分之一,是空氣的重要成分之一,無色無臭無毒,溶解度小。無色無臭無毒,溶解度小。 10. 1 氮和氮的化合物氮和氮的化合物 N2 分子中,兩個分子中,兩個 N 原子之間原子之間成三鍵,成三鍵, 1 個個 鍵,鍵,2 個個 鍵。鍵。 N2 是已知的最穩(wěn)定的雙原子分是已知的最穩(wěn)定的雙原子分子之一。子之一。 1. 氮氣的化學性質氮氣的化學性質 常溫下常溫下 N2 很穩(wěn)定,表現出惰性;很穩(wěn)定,表現出
3、惰性; 高溫下活潑些。高溫下活潑些。 N2 + 3 H2 2 NH3 需要催化劑,在一定需要催化劑,在一定 T,p 下下反應,高中階段討論過。反應,高中階段討論過。 (1)和非金屬的反應)和非金屬的反應 N2 + O2 2 NO 放電放電 在放電條件下在放電條件下 N2 可以和可以和 O2 直接化合,生成直接化合,生成 NO (2)和金屬單質的反應)和金屬單質的反應 高溫下,高溫下,N2 和和 Mg,Ca,Sr, Ba 反應反應 3 Ca + N2 Ca3N2410 6 Li + N2 2 Li3N N2 和和 Li 反應,反應, 250 時時已經很快已經很快 N2 和和 Sr 反應反應 38
4、0 , 和和 Ba 反應反應 260 。 2. 氮氣的制備氮氣的制備 工業(yè)上,分餾液態(tài)空氣制工業(yè)上,分餾液態(tài)空氣制 N2。 制取高純制取高純 N2,需將,需將 N2 通過灼通過灼熱銅網以除去熱銅網以除去 O2。 通過通過 P2O5 除去除去 H2O,之后儲,之后儲入鋼瓶。入鋼瓶。 儲存儲存 N2 的鋼瓶為黑色,上寫的鋼瓶為黑色,上寫黃字,而儲存黃字,而儲存 O2 的鋼瓶則是藍瓶的鋼瓶則是藍瓶黑字。黑字。 最危險的是最危險的是 H2 瓶,深綠色瓶瓶,深綠色瓶紅字。紅字。 實驗室中制實驗室中制 N2,采用加,采用加熱分解亞硝酸銨溶液的方法熱分解亞硝酸銨溶液的方法NH4NO2 (aq) 2 H2O
5、+ N2 也有時用現生成的也有時用現生成的 NH4NO2 分解制分解制 N2NH4Cl + NaNO2 NaCl + 2 H2O + N2 也可分解其他氧化性酸的也可分解其他氧化性酸的銨鹽制銨鹽制 N2 分解過程中銨鹽被酸根氧分解過程中銨鹽被酸根氧化成化成 N2。 2Cr2O7(s) Cr2O3 + 4 H2O + N2(NH4) 10. 1. 2 氮的氫化物氮的氫化物 1. 氨氨 (1)氨的分子結構)氨的分子結構 氨中心的氨中心的 N 原子原子 sp3 不等性不等性雜化,雜化,3 個個 NH 鍵,一對孤鍵,一對孤對電子,三角錐形。對電子,三角錐形。 氨分子的三角錐形結構氨分子的三角錐形結構H
6、NHH 氨有與水相似的自偶解離氨有與水相似的自偶解離方式。方式。 (2)液氨的性質)液氨的性質 氨氣氨氣 33.3 液化,可液化,可作非水溶劑。作非水溶劑。 液氨和液氨和 H2O 相似,難解離,相似,難解離,比水更難解離。比水更難解離。 2 H2O H3O+ + OH Kw = 1.0 1014 2 NH3 NH4+ + NH2 K = 1.9 1033 和和 Na 反應反應 H2O 和和 Na 反應迅速,反應迅速,NH3 和和 Na 反應極慢,放置時反應如下反應極慢,放置時反應如下 2 Na + 2 NH3 2 Na+ + 2 NH2 + H2 2 Na + 2 NH3 2 Na+ + 2
7、NH2 + H2 H2 逸出后,蒸干得白色固體逸出后,蒸干得白色固體 NaNH2,即氨基鈉。,即氨基鈉。 液態(tài)液態(tài) NH3 能溶解堿金屬,能溶解堿金屬,稀溶液顯藍色稀溶液顯藍色 Na + n NH3 Na+ + e n(NH3)(NH3)e n 稱稱為氨合電子為氨合電子 氨合電子的存在是金屬液氨溶氨合電子的存在是金屬液氨溶液顯藍色的原因,也是其具有強的液顯藍色的原因,也是其具有強的還原性和導電性的依據。還原性和導電性的依據。 金屬液氨溶液的導電性能超過金屬液氨溶液的導電性能超過任何電解質溶液,類似金屬。任何電解質溶液,類似金屬。 (3)氨的化學性質)氨的化學性質 絡合反應絡合反應 氨分子中有一
8、對孤電子對,屬氨分子中有一對孤電子對,屬于路易斯堿,可與許多金屬離子配于路易斯堿,可與許多金屬離子配位,形成配離子。位,形成配離子。 氨與氨與 AgCl 反應反應 AgCl + 2 NH3 Ag 2+ + Cl(NH3) 氨與氨與 BF3 的反應是典型的的反應是典型的路易斯酸堿反應路易斯酸堿反應FFF B +HHHNFFF BHHHN 在在 BF3 中,中, B: 2s2 2px1 2py0 2pz0 進行進行 sp2 等性雜化等性雜化 sp22pz B 通過有單電子的雜化軌道通過有單電子的雜化軌道與與 3 個個 F 形成形成 3 個個 鍵。鍵。sp22pz B 中還有一個空的中還有一個空的
9、2 pz 軌道,軌道,可以接受電子對,所以可以接受電子對,所以 BF3 屬于路屬于路易斯酸。易斯酸。sp22pz NH3 的孤電子對填到的孤電子對填到 B 的的 2 p 空軌道中,形成配位鍵??哲壍乐校纬膳湮绘I。FFF B +HHHNFFF BHHHN NH3H2O 部分解離部分解離NH3H2O NH4+ + OH NH3 溶于水中形成水合氨分子溶于水中形成水合氨分子 NH3H2O。Ka = 1.8 105NH3H2O NH4+ + OH 其中的其中的 NH4+ 就是就是 NH3 與與 H+ 配位得到的。配位得到的。 上述這些反應的發(fā)生歸因于上述這些反應的發(fā)生歸因于氨分子中存在孤電子對,氨起
10、路氨分子中存在孤電子對,氨起路易斯堿的作用。易斯堿的作用。 還原性還原性 NH3 中中 N 的氧化數為的氧化數為 3,屬,屬于最低氧化態(tài),可以被氧化劑氧化。于最低氧化態(tài),可以被氧化劑氧化。如與氧氣反應如與氧氣反應 4 NH3 + 3 O2(純)(純) 2 N2 + 6 H2O燃燒燃燒Pt 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O 氯和溴也能將氯和溴也能將 NH3 氧化氧化 2 NH3 + 3 Cl2 N2 + 6 HCl 2 NH3 + 3 Br2 N2 + 6 HBr NH3 過量時,產物中會有過量時,產物中會有 NH4+。 高溫下,氨氣可以還原高溫下,氨氣可以還原 CuO 2 N
11、H3 + 3 CuO N2 + 3 Cu + 3 H2O 氨可以被氨可以被 HNO2 氧化氧化 NH3 + HNO2 N2 + 2 H2O 取代反應取代反應 NH3 中的中的 H 可被依次取代??杀灰来稳〈?生成氨基生成氨基 H2N ,亞氨基,亞氨基 HN 和氮化物等衍生物。和氮化物等衍生物。 3 Mg + 2 NH3 Mg3N2 + 3 H2 2 Na + 2 NH3 2 NaNH2 + H2 NaNH2 的的 生成生成 用取代反應制取氮化鎂用取代反應制取氮化鎂 NH4Cl + 3 Cl2 4 HCl + NCl3 取代產物取代產物 NCl3 是黃色油狀液體。是黃色油狀液體。 提示提示 將
12、將 NH4Cl + 3 Cl2 看成看成 NH3 + HCl + + 3 Cl (+ 1) + 3 Cl(1) 如何理解這個如何理解這個取代反應?取代反應? NCl3 受振動或受熱受振動或受熱 90 以以上猛烈爆炸分解上猛烈爆炸分解 2 NCl3 N2 + 3 Cl2 而而 NF3 卻是相當穩(wěn)定的無色卻是相當穩(wěn)定的無色液體。液體。為什么穩(wěn)定性差別這樣大?為什么穩(wěn)定性差別這樣大? 除熱力學因素外,因為除熱力學因素外,因為 Cl 半徑大,作配體時空間效應不利,半徑大,作配體時空間效應不利,所以所以 NCl3 不穩(wěn)定;不穩(wěn)定; 而而 F 半徑小,空間效應有利,半徑小,空間效應有利,所以所以 NF3
13、可穩(wěn)定存在??煞€(wěn)定存在。 銀氨溶液久置時,會發(fā)生銀氨溶液久置時,會發(fā)生下列變化下列變化 Ag NH3 2+ AgNH2 Ag2NH Ag3N( ) 故使用剩余的銀氨溶液不宜故使用剩余的銀氨溶液不宜長期放置。長期放置。 生成一系列容易爆炸的物質生成一系列容易爆炸的物質 AgNH2,Ag2NH,Ag3N 氨解反應氨解反應 2 NH3 NH4+ + NH2 氨基、銨根可分別與其他化合物氨基、銨根可分別與其他化合物的原子或基團結合,發(fā)生氨解反應。的原子或基團結合,發(fā)生氨解反應。 氨解反應和水解反應類似。氨解反應和水解反應類似。 尿素(碳酰胺)尿素(碳酰胺) + 2 NH4ClNH2NH2O = C光氣
14、(碳酰氯)光氣(碳酰氯) COCl2 + 4 NH3 亞硫酰胺亞硫酰胺 + 2 NH4Cl NH2NH2O = S 亞硫酰氯亞硫酰氯 SOCl2 + 4 NH3 上述反應均涉及上述反應均涉及 2 NH3 NH4+ + NH2 屬氨解反應。屬氨解反應。 HgCl2 + 2 NH3 Hg NH2 Cl + NH4Cl ( ) 銨鹽的熱分解反應銨鹽的熱分解反應 銨鹽不穩(wěn)定,易分解成氨氣銨鹽不穩(wěn)定,易分解成氨氣和相應的酸,其實質是質子轉移和相應的酸,其實質是質子轉移反應。反應。 NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O NH4 2SO4 NH3 + NH4HSO4 ( ) NH4 3PO4 3
15、NH3 + H3PO4 ( ) NH4HS NH3 + H2S 酸越弱,酸根越容易與酸越弱,酸根越容易與 H+ 結合,其銨鹽越容易分解。結合,其銨鹽越容易分解。 H2S 是極弱的酸,所以下面是極弱的酸,所以下面的反應很容易進行的反應很容易進行 氧化性酸的銨鹽,分解產物氧化性酸的銨鹽,分解產物中的中的 NH3 可能被氧化。例如可能被氧化。例如 NH4NO3 N2O + 2 H2O(4) 氨的制備氨的制備 工業(yè)制法工業(yè)制法 單質直接化合法單質直接化合法 3 H2 + N2 2 NH33 H2 + N2 2 NH3 低溫反應很慢,要在高溫下進行。低溫反應很慢,要在高溫下進行。 但是該反應是個放熱反應
16、,高溫下但是該反應是個放熱反應,高溫下氨要分解,影響產率。氨要分解,影響產率。 因此要選用適當的催化劑,以提高因此要選用適當的催化劑,以提高反應速率。反應速率。 實驗室制法實驗室制法 2 NH4Cl + Ca OH 2 CaCl2 + 2 H2O + 2 NH3 ( ) Ca3N2 + 6 H2O 3 Ca OH 2 + 2 NH3( ) 氮化物水解可得到氮化物水解可得到 NH3,如,如 用用 NaClO 氧化過量氨水可氧化過量氨水可以得到以得到 N2H4 2. 聯氨聯氨 聯氨又叫做肼(音聯氨又叫做肼(音 jng),),分子式分子式 N2H42 NH3 + NaClO N2H4 + NaCl
17、+ H2O(1) 結構結構 N2H4 可以看成是可以看成是 NH3 中的中的一個一個 H 被被 NH2 取代,原子間取代,原子間的鍵聯關系為的鍵聯關系為 兩個兩個 N 原子之間成原子之間成 NN 單鍵,鍵長約為單鍵,鍵長約為 147 pm。 N 原子上仍有孤對電子。原子上仍有孤對電子。 沿沿 NN 鍵方向觀察,得到鍵方向觀察,得到兩種投影圖:兩種投影圖: N2H4 有順式和反式兩種構象有順式和反式兩種構象 構象概念在有機化學中很重要。構象概念在有機化學中很重要。順式順式反式反式(2) 聯氨的性質聯氨的性質 純的聯氨是無色液體,熔點純的聯氨是無色液體,熔點 1.4 , 沸點沸點 113.6 。
18、聯氨分子的極性很大,偶極聯氨分子的極性很大,偶極矩矩 = 1.75 D,與水以任意比例與水以任意比例互溶?;ト?。 弱堿性弱堿性 聯氨顯堿性的機理與聯氨顯堿性的機理與 NH3 一樣一樣 N2H4 + H2O N2H5+ + OH K1 = 8.7 107 它是二元弱堿,其堿性比它是二元弱堿,其堿性比 NH3 略弱。略弱。 聯氨可與聯氨可與 HCl,H2SO4 成鹽,如成鹽,如 N2H5Cl 即即 N2H4 HClN2H6SO4 即即 N2H4 H2SO4 氧化還原性氧化還原性 N2H4 中中 N 的氧化數為的氧化數為2。 酸中的電極電勢如下酸中的電極電勢如下 N2H5+ / NH4+ E = +
19、 1.28 V N2 / N2H5+ E = 0.23 V 從氧化數和電極電勢看,聯氨從氧化數和電極電勢看,聯氨既有氧化性又有還原性。既有氧化性又有還原性。 但聯氨作氧化劑,反應都非常但聯氨作氧化劑,反應都非常慢,以致于沒有實際意義。慢,以致于沒有實際意義。N2H4 + 2 H2O2 N2(g)+ 4 H2O 故聯氨只是一種好的還原劑。故聯氨只是一種好的還原劑。N2H4 + 4 AgBr N2 + 4 Ag + 4 HBrN2H4 + 2 I2 N2 + 4 HI N2H4 + HNO2 2 H2O + HN3 聯氨與亞硝酸反應生成聯氨與亞硝酸反應生成 HN3 HN3 稱為疊氮酸,是氮的又一種
20、氫稱為疊氮酸,是氮的又一種氫化物。化物。 聯氨在空氣中燃燒時產生大量的熱聯氨在空氣中燃燒時產生大量的熱 N2H4 + O2 N2 + 2 H2O 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 聯氨不穩(wěn)定,易分解聯氨不穩(wěn)定,易分解 N2H4 N2 + 2 H2 當當 Ni 作催化劑時,聯氨作催化劑時,聯氨發(fā)生如下歧化反應發(fā)生如下歧化反應 3 N2H4 N2 + 4 NH3 配位能力配位能力 因為因為 N2H4 中中 N 有孤電子對,有孤電子對,所以可與金屬離子形成配位化合物所以可與金屬離子形成配位化合物 Pt2+ + 2 NH3 + 2 N2H4 Pt 2 22+(NH3) (N2H4) Co3+ + 6 N2H4 Co 6
21、3+(N2H4) 3. 羥氨羥氨 羥氨羥氨 NH2OH 可以看成是可以看成是 NH3 中的一個中的一個 H 被被 OH 取取代。代。 純羥氨是白色固體,又叫純羥氨是白色固體,又叫做胲做胲 (音(音 hi )。)。 NH2OH 的的 N 原子上仍原子上仍有孤對電子,可以配位。有孤對電子,可以配位。 NH2OH 中中 N 的氧化數的氧化數為為 1。 羥氨有比聯氨更弱的堿性羥氨有比聯氨更弱的堿性 NH2OH + H2O NH3OH+ + OH Kb = 8.7 109 N2H4 + H2O N2H5+ + OH K1 = 1.3 106 羥氨也可以與羥氨也可以與 HCl,H2SO4 成鹽成鹽 NH3
22、OHCl NH3OH 2SO4 ( )( )即即 NH2OH 2 H2SO4 即即 NH2OH HCl 用用 Pt / 木炭催化,在硫酸溶液木炭催化,在硫酸溶液中進行中進行 NO 的氫化,可以得到羥氨的氫化,可以得到羥氨的硫酸鹽的硫酸鹽2 NO + 3 H2 + H2SO4 NH2OH 2 H2SO4Pt / 木炭木炭( ) 2 NH2OH + 2 AgBr 2 Ag + N2 + 2 HBr + 2 H2O 羥氨在酸中、堿中經常作還原劑,羥氨在酸中、堿中經常作還原劑,產物經常是產物經常是 N2 或或 N2ONH2OH + HNO2 N2O + 2 H2O 羥氨很少起氧化劑的作用。羥氨很少起氧
23、化劑的作用。 在酸中羥氨可以將在酸中羥氨可以將 Ti(III)氧化)氧化成成 Ti(IV)。)。 在標準狀況下羥氨可以將在標準狀況下羥氨可以將 V(III)氧化成氧化成 V(IV)。)。 4. 疊氮酸疊氮酸 疊氮酸是一種無色液體。疊氮酸是一種無色液體。其分子式為其分子式為 HN3。 高溫下將硝酸鈉粉末加到熔融高溫下將硝酸鈉粉末加到熔融的氨基鈉中,生成疊氮化鈉的氨基鈉中,生成疊氮化鈉NaNO3 + 3 NaNH2 NaN3 + 3 NaOH + NH3疊氮化鈉酸化可得疊氮化鈉酸化可得 HN3。 (1)分子結構)分子結構 HN3 的分子構型及鍵聯關系的分子構型及鍵聯關系 三個三個 N 原子連成一直
24、線,其原子連成一直線,其一端的一端的 N 1 與與 H 原子聯結。原子聯結。 N 1 sp2 不等性雜化。不等性雜化。不等性雜化不等性雜化sp22pz 兩個有單電子的兩個有單電子的 sp2 雜化軌道雜化軌道與與 H,N 2 成成 鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pz 有對電子的有對電子的 sp2 雜化軌道不參雜化軌道不參加成鍵,加成鍵,pz 有有 1 個單電子。個單電子。不等性雜化不等性雜化sp22pz N 2 sp 等性雜化等性雜化 與與 N 3,N 1 各成一個各成一個鍵。鍵。等性雜化等性雜化sp2py2pz 不參加雜化的不參加雜化的 pz 軌道有對電子,軌道有對電子,不參加雜化的不參
25、加雜化的 py 軌道有軌道有 1 個單電子。個單電子。等性雜化等性雜化sp2py2pz N 3 有有 3 個單電子和個單電子和 1 對對孤對電子。孤對電子。pypzpx 通過通過 px 的的 1 個電子和個電子和 N 2 成成 鍵,鍵, 通過通過 py 的的 1 個電子和個電子和 N 2 成成 鍵。鍵。N 3 的的 pz 有有 1 個單電子。個單電子。pypzpx N 3pypzpx N 1sp22pz N 2 2py2pzsp 于是在于是在 pz 方向方向 N 1 有有 1 個電子個電子N 2 有有 2 個電子個電子N 3 有有 1 個電子個電子 43 在在 N 1,N 2,N 3 之間之間
26、成大成大 鍵鍵 。 試模仿疊氮酸分子對疊氮酸根試模仿疊氮酸分子對疊氮酸根負離子的化學鍵加以具體的說明。負離子的化學鍵加以具體的說明。疊氮酸根負離子成鍵的圖示疊氮酸根負離子成鍵的圖示 (2) 性性 質質 N3 是一種擬鹵離子,性質類是一種擬鹵離子,性質類似于鹵素離子。似于鹵素離子。 HN3 H+ + N3 Ka = 2.4 105 HN3 是氮的氫化物中唯一的酸是氮的氫化物中唯一的酸性物質。它是一種弱酸。性物質。它是一種弱酸。 HN3 不穩(wěn)定,受熱爆炸分解不穩(wěn)定,受熱爆炸分解 2 HN3 H2 + 3 N2 Pb(II),),Ag(I)等的疊氮酸)等的疊氮酸鹽不穩(wěn)定,易爆炸鹽不穩(wěn)定,易爆炸 2
27、AgN3 2 Ag + 3 N2 Pb N3 2 可以作雷管的引火物??梢宰骼坠艿囊鹞?。( ) 活潑金屬的疊氮酸鹽較穩(wěn)定?;顫娊饘俚寞B氮酸鹽較穩(wěn)定。 AgN3,Pb N3 2,Hg2 N3 2 均為難溶鹽均為難溶鹽 。( ) ( ) 10. 1. 3 氮的含氧化合物氮的含氧化合物 1. 氮的氧化物氮的氧化物 (1)N2O N2O 為無色氣體,微有好聞的為無色氣體,微有好聞的氣味,有毒。氣味,有毒。 吸入吸入 N2O 時,人的面部受麻醉時,人的面部受麻醉抽搐而似呈笑狀,故有時稱抽搐而似呈笑狀,故有時稱 N2O 為為笑氣。笑氣。 N2O 在水中有一定的溶解度。在水中有一定的溶解度。 硝酸銨分解得
28、硝酸銨分解得 N2O NH4NO3 N2O + 2 H2O N2O 在在 500 時分解成兩種時分解成兩種氣體單質。氣體單質。 N2O 分子構型為直線形。分子構型為直線形。個個2 2 43 N2O 與與 N3 是等電子體,兩是等電子體,兩者的成鍵情況基本相同。者的成鍵情況基本相同。 (2) NO NO 為無色氣體,在水中溶解度為無色氣體,在水中溶解度很小。很小。 NO 雙原子分子的分子軌道式為雙原子分子的分子軌道式為yp2zp2yp2xp2 KK 2s 2 2s 2 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) N 和和 O 之間有之間有 3 個鍵個鍵 鍵鍵 1個個 yp2zp
29、2yp2xp2 KK 2s 2 2s 2 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) 鍵鍵 1個個3 電子電子 鍵鍵 1個個 可見可見 N 和和 O 之間鍵級為之間鍵級為 2.5 鍵級鍵級 = = 2.5612yp2zp2yp2xp2 KK 2s 2 2s 2 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) 2 NO + O2 2 NO2 NO 與與 O2 的反應進行得很的反應進行得很快,在空氣中迅速生成紅棕色的快,在空氣中迅速生成紅棕色的氣體氣體 NO2 (3) N2O3 N2O3 是是 HNO2 的酸酐,的酸酐,273 K 時時 N2O3 為藍色液體。為藍色
30、液體。 等物質的量的等物質的量的 NO 和和 NO2 在在低溫下反應生成低溫下反應生成 N2O3 NO + NO2 N2O3 兩個兩個 N 原子之間直接成鍵。原子之間直接成鍵。 N2O3 的鍵聯關系為的鍵聯關系為 NN 鍵長鍵長 186 pm。 比聯氨中比聯氨中 NN 單鍵的單鍵的 147 pm 還長。還長。N2O3 NO + NO2 這是這是 N2O3 不穩(wěn)定的結構因素,不穩(wěn)定的結構因素,溫度稍高溫度稍高 N2O3 將分解將分解 N 1 為為 sp2 等性雜化等性雜化 sp22pz 有單電子的雜化軌道有單電子的雜化軌道和兩個氧和兩個氧原子及原子及 N 2 各成一個各成一個鍵。鍵。sp22pz
31、 pz 軌道有兩個電子,兩個軌道有兩個電子,兩個氧原子各有一個氧原子各有一個 pz 電子電子。sp22pz43 所以所以 N2O3 分子中分子中 N 1 和左和左邊的邊的兩個氧在兩個氧在 z 方向形成方向形成 。 N 1 與氧之間的鍵長在與氧之間的鍵長在 121 pm 左右。左右。 N 1N 2 鍵長鍵長 186 pm NN 單鍵單鍵 147 pm N 2 為為 sp2 不等性雜化不等性雜化不等性雜化不等性雜化sp22pz 有單電子的雜化軌道有單電子的雜化軌道和一個氧和一個氧原子及原子及 N 1 各成一個各成一個鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pz pz 軌道的一個電子與右邊氧軌道的一個電
32、子與右邊氧原子的原子的 pz 軌道的電子成軌道的電子成 鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pz N 2 與氧之間的鍵長在與氧之間的鍵長在 114 pm,是典型的雙鍵。是典型的雙鍵。 N 2 與氧之間與氧之間 114 pm,雙鍵,雙鍵 N 1 與氧與氧 121 pm NN 147 pm,單鍵,單鍵 N 1N 2 186 pm NO2 是紅棕色氣體,與水反是紅棕色氣體,與水反應生成硝酸和應生成硝酸和 NO,是硝酸生產,是硝酸生產過程中的重要化合物。過程中的重要化合物。 (4) NO2 和和 N2O4 NO2 分子中,原子之間分子中,原子之間的鍵聯關系如圖的鍵聯關系如圖 NO2 中,中,N 原子原
33、子 sp2 不等性雜化不等性雜化 不等性雜化不等性雜化sp22pz 有單電子的雜化軌道有單電子的雜化軌道和兩個和兩個氧原子各成一個氧原子各成一個鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pzpz 軌道有一個單電子。軌道有一個單電子。 每個每個 O 中各有一個中各有一個 pz 電子。電子。不等性雜化不等性雜化sp22pz33所以所以在在 O N O 之間形成大之間形成大 鍵鍵 。不等性雜化不等性雜化sp22pz 也有人認為也有人認為 N 原子采取原子采取 sp2 等性雜化。等性雜化。sp22pz 有單電子的雜化軌道有單電子的雜化軌道和兩個和兩個氧原子各成一個氧原子各成一個鍵。鍵。sp22pz pz 有
34、有 2 個電子,每個個電子,每個 O 中各有中各有一個一個 pz 電子,所以形成電子,所以形成 。43sp22pz N 若采取若采取 sp2 等性雜化,等性雜化,形形成成 ,造成,造成大大 鍵中電子多,鍵中電子多,一般將導致鍵級低,不穩(wěn)定。一般將導致鍵級低,不穩(wěn)定。43 且雜化軌道中存在不成鍵的單且雜化軌道中存在不成鍵的單電子,能量高,不穩(wěn)定。電子,能量高,不穩(wěn)定。43 但是但是 的說法利于解釋的說法利于解釋 NO2 易于二聚成為易于二聚成為 N2O4 的反應。的反應。 在在 NO2 的雜化軌道中有未成鍵的雜化軌道中有未成鍵的單電子,反應活性高,所以容易結的單電子,反應活性高,所以容易結合成合
35、成 N2O4。 鍵角鍵角 ONO = 134也支持也支持 sp2 等性雜化和形成等性雜化和形成 。43為什么?為什么? N2O4 為無色氣體,其中的氮為無色氣體,其中的氮元素呈元素呈 + 4 氧化態(tài),與氧化態(tài),與 NO2 相同。相同。 N2O4 的鍵聯關系如圖的鍵聯關系如圖 N2O4 中的中的 N 均采取均采取 sp2 等等性雜化。性雜化。sp22pz 形成形成 4 個個 NO 鍵、鍵、1 個個NN 鍵共鍵共 5 個個 鍵。鍵。sp22pz N,N 之間直接成鍵,鍵長為之間直接成鍵,鍵長為175 pm,比,比 NN 單鍵的還長,所單鍵的還長,所以以 N2O4 很容易在此處斷裂變成兩很容易在此處
36、斷裂變成兩個個 NO2。 每個每個 N 的的 pz 軌道上有兩個電子,軌道上有兩個電子,與之相連的兩個端基氧各有與之相連的兩個端基氧各有 1 個個 pz 電電子,分別形成兩個子,分別形成兩個 。43sp22pz 和和 NO2,N2O4 有關的反應有,有關的反應有, 2 NO2 N2O4 2 HNO2 NO + NO2 + H2O 2 NO2 + 2 OH NO3 + NO2 + H2O N2O4 + H2O HNO3 + HNO2 (5) N2O5 47 以上,以上,N2O5 為氣體。為氣體。 N2O5 的鍵聯關系如圖的鍵聯關系如圖 N2O5 分子中每個分子中每個 N 均采取均采取 sp2 等
37、性雜化,等性雜化,sp22pz每個每個 N 與與 O 形成形成 3 個個 鍵。鍵。sp22pz 每個每個 N 的的 pz 軌道上有兩個軌道上有兩個電子,電子,4 個端基個端基 O 各有各有 1 個個 pz 電子,分別形成兩個電子,分別形成兩個 。 43sp22pz N2O5 分子中的分子中的 7 個原子共平面,個原子共平面,NON 鍵角接近鍵角接近 180,雖然不成,雖然不成直線,但這種彎曲在分子平面內。直線,但這種彎曲在分子平面內。sp22pz 端基氧與端基氧與 N 之間的鍵長為之間的鍵長為 119 pm,橋基氧與橋基氧與 N 之間的鍵長為之間的鍵長為 150 pm??芍???芍獦蚧鯖]有參與
38、大橋基氧沒有參與大 鍵的形成。鍵的形成。sp22pz 常溫下常溫下 N2O5 為白色固體,為白色固體,屬于離子晶體。屬于離子晶體。 由離子鍵結合而成由離子鍵結合而成 NO2+ NO3 N2O5 是是 HNO3 的酸酐。的酸酐。 (1)亞硝酸的分子結構)亞硝酸的分子結構 2. 亞硝酸及其鹽亞硝酸及其鹽 亞硝酸分子有順式和反式亞硝酸分子有順式和反式兩種不同構象。兩種不同構象。順式順式反式反式一般來說,反式結構穩(wěn)定性大于順式。一般來說,反式結構穩(wěn)定性大于順式。 HNO2 分子中,分子中,N 采取采取 sp2 不等性雜化不等性雜化不等性雜化不等性雜化sp22pz N 與兩個與兩個 O 各形成一個各形成
39、一個 鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pz pz 軌道中有軌道中有 1 個電子,與端基氧個電子,與端基氧的的 pz 肩并肩重疊,形成一個肩并肩重疊,形成一個 鍵。鍵。不等性雜化不等性雜化sp22pz 于是于是 N 與端基與端基 O 之間有雙鍵。之間有雙鍵。 亞硝酸根亞硝酸根 NO2 中的中的 N 采取采取 sp2 不等性雜化。不等性雜化。不等性雜化不等性雜化sp22pz N 與兩個與兩個 O 各形成一個各形成一個 鍵。鍵。 不等性雜化不等性雜化sp22pz43 pz 軌道中有軌道中有 1 個電子,兩個個電子,兩個 O 各有一個各有一個 pz 電子,加上酸根離子顯電子,加上酸根離子顯負一價的
40、一個電子,形成負一價的一個電子,形成 。不等性雜化不等性雜化sp22pz不等性雜化不等性雜化sp22pz (2)化學性質)化學性質 不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 亞硝酸不穩(wěn)定,受熱易歧化分解亞硝酸不穩(wěn)定,受熱易歧化分解 2 HNO2 NO2 + NO + H2O 見酸介質中見酸介質中 N 元素的元素的自由能自由能 - 氧化數圖氧化數圖 在酸性介質中,在酸性介質中,HNO2 位于位于 HNO3 與與 NO 連線的上方,說明連線的上方,說明 HNO2 在熱力學上不穩(wěn)定。在熱力學上不穩(wěn)定。 HNO2 在動力學上也很不穩(wěn)在動力學上也很不穩(wěn)定。僅存在于水溶液中,從未得定。僅存在于水溶液中,從未得到過游離酸。到過游離
41、酸。 在堿性介質中,亞硝酸鹽可在堿性介質中,亞硝酸鹽可穩(wěn)定存在。穩(wěn)定存在。 弱酸性弱酸性 HNO2 H+ + NO2 Ka = 7.2 104 由此可見由此可見 HNO2 比比 HAc 的酸性強些。的酸性強些。 亞硝酸中亞硝酸中 NO+ 的存在對于的存在對于亞硝酸的性質有很重要的影響。亞硝酸的性質有很重要的影響。 亞硝酸在強酸中有平衡亞硝酸在強酸中有平衡 HNO2 + H+ NO+ + H2O 氧化還原性氧化還原性 HNO2 中的中的 N 的氧化數為的氧化數為 + 3,所以既有氧化性,又有還原性。所以既有氧化性,又有還原性。 在酸性介質中:在酸性介質中: HNO2 / NO E = 0.98
42、V, 所以所以 HNO2 有較強的氧化能力。有較強的氧化能力。 2 HNO2 + 2 I+ 2 H+ 2 NO + I2 + 2 H2O 因在酸中有因在酸中有 NO+ 存在,易得存在,易得電子形成還原產物電子形成還原產物 NO。 2 HNO2 + 2 I+ 2 H+ 2 NO + I2 + 2 H2O 且因且因 NO+ 為正離子,易于和為正離子,易于和 I 接近,故很容易將接近,故很容易將 I 氧化。氧化。 而稀硝酸或硝酸鹽的酸性而稀硝酸或硝酸鹽的酸性溶液,不能將溶液,不能將 I 氧化。氧化。 亞硝酸和稀硝酸可以據此亞硝酸和稀硝酸可以據此加以區(qū)別。加以區(qū)別。 這是由動力學原因所致。這是由動力學
43、原因所致。 在無氧化劑和還原劑時,在無氧化劑和還原劑時,HNO2 易歧化。易歧化。 遇強氧化劑時,遇強氧化劑時,HNO2 也有還原性也有還原性 5 NO2 + 2 MnO4+ 6 H+ 5 NO3 + 2 Mn2+ + 3 H2O 難溶鹽和配位化合物難溶鹽和配位化合物 除淺黃色的除淺黃色的 AgNO2 不易溶解不易溶解外,其余鹽類一般易溶。外,其余鹽類一般易溶。( ) 在酸化的亞硝酸鉀溶液中,在酸化的亞硝酸鉀溶液中,加入加入 Co(II)鹽,生成黃色沉)鹽,生成黃色沉淀物淀物 K3Co NO2 6 。 Co(III)是怎樣形成的?)是怎樣形成的? Co(III)/ Co(II) E = 1.8
44、3 V 由于由于 NO2 對于對于 Co(III) 的絡合作用,降低了電對的絡合作用,降低了電對 Co(III)/ Co(II)的的 E 值。值。 于是于是 Co(II)被酸性亞)被酸性亞硝酸鉀氧化成硝酸鉀氧化成 Co(III) Co2+ + 7 NO2 + 3 K+ + 2 H+ NO + K3Co NO2 6 + H2O( ) 小結:小結: 亞硝酸是一種既有氧化性又亞硝酸是一種既有氧化性又有還原性、但以氧化性為主、有有還原性、但以氧化性為主、有絡合能力的不穩(wěn)定的一元弱酸。絡合能力的不穩(wěn)定的一元弱酸。 (3) 制備制備 將將 NO 和和 NO2 的混合物通入的混合物通入冰水中,得冰水中,得
45、HNO2 NO2 + NO + H2O 2 HNO2 為什么要用冰水為什么要用冰水 ? 溫度高時,溫度高時,HNO2 不穩(wěn)定,不穩(wěn)定, 受熱分解。受熱分解。 NO2 + NO + H2O 2 HNO2 也可以用強酸與亞硝酸鹽也可以用強酸與亞硝酸鹽反應制取亞硝酸反應制取亞硝酸 H+ + NO2 HNO2 3. 硝酸及其鹽硝酸及其鹽 (1)硝酸及硝酸根的結構)硝酸及硝酸根的結構 下圖為下圖為 HNO3 的鍵聯關系的鍵聯關系 sp2 等性雜化等性雜化 N 的雜化方式的雜化方式 鍵的個數鍵的個數 pz 電子個數電子個數 大大 鍵類型鍵類型 4 個個 4 個(個(N 2,O 1 2)433 中心中心 4
46、 電子鍵電子鍵 sp2 等性雜化等性雜化3 個個6 個(個(N 2, O 1 3負離子負離子 1 )N 的雜化方式的雜化方式 鍵的個數鍵的個數 pz 電子個數電子個數大大 鍵類型鍵類型 硝酸根硝酸根 NO3644 中心中心 6 電子鍵電子鍵 (2) 硝酸的性質硝酸的性質強酸,完全解離強酸,完全解離 HNO3 H+ + NO3 HNO3 不穩(wěn)定,見光分解不穩(wěn)定,見光分解 4 HNO3 4 NO2 + 2 H2O + O2 所以要避光保存。所以要避光保存。 HNO3 脫水,得酸酐脫水,得酸酐 N2O5 強脫水劑強脫水劑 2 HNO3 N2O5 + H2O 濃硝酸與金屬反應的還原產物濃硝酸與金屬反應
47、的還原產物多數是多數是 NO2 氧化性氧化性 NO2 對對 HNO3 的氧化反應有催的氧化反應有催化作用?;饔谩?Cu + 4 HNO3 Cu NO3 2 + 2 NO2 + 2 H2O( ) 濃濃 HNO3 與非金屬反應還原與非金屬反應還原產物多數為產物多數為 NO S + 2 HNO3 H2SO4 + 2 NO 稀稀 HNO3 與還原劑反應,產與還原劑反應,產物多為物多為 NO。 HNO3 越稀,還原產物的氧化越稀,還原產物的氧化數就越低;數就越低; 金屬越活潑,還原產物的氧化金屬越活潑,還原產物的氧化數也越低。數也越低。 還原產物可以從還原產物可以從 NO2,NO,N2O 到到 N2,
48、以至于,以至于 NH4+。如。如 4 Zn + 10 HNO3 (?。ㄏ。?4 Zn NO3 2 + N2O + 5 H2O( ) 4 Zn + 10 HNO3 (稀)(?。?4 Zn NO3 2 + NH4NO3 + 2 H2O( ) 極稀的極稀的 HNO3 幾乎無氧化性,幾乎無氧化性,只顯示酸性。例如只顯示酸性。例如 MnS + 2 HNO3(極稀)(極?。?Mn NO3 2 + H2S( )Zn + 2 HNO3(極稀)(極?。?Zn NO3 2 + H2 ( ) 盡管濃硝酸具有很強的氧化盡管濃硝酸具有很強的氧化性,但性,但 Au,Pt 等在濃硝酸中仍等在濃硝酸中仍然很穩(wěn)定。然很穩(wěn)定。
49、 它們可溶于王水中。它們可溶于王水中。 王水的氧化作用王水的氧化作用 王水是由濃硝酸和濃鹽酸混王水是由濃硝酸和濃鹽酸混合而成。合而成。 濃硝酸與濃鹽酸的體積比為濃硝酸與濃鹽酸的體積比為 1: :3。 市售濃硝酸市售濃硝酸 16 moldm1, 濃鹽酸濃鹽酸 12 moldm1, 由此可以得知王水中兩種酸由此可以得知王水中兩種酸物質的量的大致比例。物質的量的大致比例。 Au3+ + 3 e Au E = 1.50 V 金不能溶于濃硝酸,但可以溶于王水。金不能溶于濃硝酸,但可以溶于王水。NO3 + 4 H+ + 3 e NO + 2 H2O E = 0.96 V Au3+ 被王水中的被王水中的 C
50、l 絡合后,絡合后,電對電對 Au3+/ Au 的的 E 有所下降有所下降 于是王水中的濃于是王水中的濃 HNO3 可將可將 Au 溶解。溶解。 AuCl4 + 3 e Au + 4 Cl E = 1.00 V 王水中硝酸的氧化能力并沒增王水中硝酸的氧化能力并沒增強,而是王水中氯離子的絡合作用強,而是王水中氯離子的絡合作用使金屬的電極電勢下降。使金屬的電極電勢下降。 所以王水可以溶解所以王水可以溶解 Au,Pt 等等貴金屬貴金屬 Au + HNO3 + 4 HCl HAuCl4 + NO + 2 H2O 3 Pt + 4 HNO3 + 18 HCl 3 H2PtCl6 + 4 NO + 8 H
51、2O (3) 硝酸鹽的熱分解硝酸鹽的熱分解 由于由于 K+,Na+,Ca2+ 離子的離子的電場較弱,其亞硝酸鹽尚可穩(wěn)定存電場較弱,其亞硝酸鹽尚可穩(wěn)定存在,故硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣等在,故硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣等的熱分解產物,多為亞硝酸鹽的熱分解產物,多為亞硝酸鹽 NaNO3 NaNO2 + O2 21 活潑性在活潑性在 Mg 和和 Cu 之間的之間的金屬的硝酸鹽,由于其陽離子的金屬的硝酸鹽,由于其陽離子的電場強些,亞硝酸鹽不穩(wěn)定。電場強些,亞硝酸鹽不穩(wěn)定。 因此在這些硝酸鹽分解的同因此在這些硝酸鹽分解的同時,亞硝酸鹽也要分解。結果生時,亞硝酸鹽也要分解。結果生成氧化物,放出成氧化物,放出 NO
52、2 和和 O2,如,如 2 Pb NO3 2 2 PbO + 4 NO2 + O2 ( ) Hg,Ag,Au 的氧化物不穩(wěn)的氧化物不穩(wěn)定,故其硝酸鹽分解的同時,其亞定,故其硝酸鹽分解的同時,其亞硝酸鹽、金屬氧化物都將分解硝酸鹽、金屬氧化物都將分解 2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2 + O2 一般硝酸鹽分解都有一般硝酸鹽分解都有 O2 放出,放出,故可助燃。故可助燃。 2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2 + O2 2 Pb NO3 2 2 PbO + 4 NO2 + O2 ( ) NaNO3 NaNO2 + O2 21 陽離子具有還原性的硝酸鹽分陽離子具有還原性的硝酸鹽分解時可能發(fā)
53、生氧化還原反應,如解時可能發(fā)生氧化還原反應,如 NH4NO3 N2O + 2 H2O 帶結晶水的硝酸鹽受熱分解帶結晶水的硝酸鹽受熱分解時,先脫掉結晶水。時,先脫掉結晶水。 脫水過程中有時發(fā)生水解反脫水過程中有時發(fā)生水解反應,如應,如 Mg NO3 26 H2O Mg OH NO3 + HNO3 + 5 H2O( )( ) (4) 硝酸的制備硝酸的制備 在中學化學課程中,學習過在中學化學課程中,學習過工業(yè)上用氨氧化法制工業(yè)上用氨氧化法制 HNO3。 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O Pt 2 NO + O2 2 NO2 3 NO2 + H2O 2 HNO3 + NO 生產生產
54、HNO3 的基本反應為的基本反應為 硝酸具有揮發(fā)性,實驗室里可用硝酸具有揮發(fā)性,實驗室里可用NaNO3 和濃硫酸反應制取硝酸和濃硫酸反應制取硝酸 NaNO3 + H2SO4(濃)(濃) NaHSO4 + HNO3 采用蒸餾的方法將產物分離出。采用蒸餾的方法將產物分離出。 10. 2 磷和磷的化合物磷和磷的化合物 10. 2. 1 單質單質 1. 同素異形體同素異形體 磷有三種同素異形體磷有三種同素異形體 白磷(黃磷)、紅磷和黑磷。白磷(黃磷)、紅磷和黑磷。 紅磷被認為具有鏈狀結構,黑磷紅磷被認為具有鏈狀結構,黑磷被認為具有被認為具有片狀結構。片狀結構。 談到單質磷,經常指白磷。談到單質磷,經常
55、指白磷。 白磷是白磷是 , 為零的為零的那種單質磷。那種單質磷。 f G m f H m 白磷是分子晶體,分子間靠范德華白磷是分子晶體,分子間靠范德華力結合,分子式為力結合,分子式為 P4。 4 個磷原子位于四面體的個磷原子位于四面體的 4 個頂點個頂點 磷原子之間化學鍵基本是磷原子之間化學鍵基本是 p 軌道相互重疊。軌道相互重疊。 鍵角鍵角 PPP = 60,故軌道,故軌道重疊程度不大。重疊程度不大。 這是白磷化學性質活潑的主要原這是白磷化學性質活潑的主要原因。因。 這種這種鍵有張力、彎曲、不穩(wěn)定。鍵有張力、彎曲、不穩(wěn)定。 2. 磷的化學性質磷的化學性質 (1) 和非金屬單質反應和非金屬單質
56、反應 磷和鹵素反應生成磷和鹵素反應生成 PX3 或或 PX5, 磷和磷和 O2 反應生成反應生成 P2O3 或或 P2O5。 這種光稱為冷光。這種光稱為冷光。 白磷在潮濕的空氣中緩慢氧白磷在潮濕的空氣中緩慢氧化時,產生的能量能以光的形式化時,產生的能量能以光的形式放出,因此發(fā)光時產生熱量較少。放出,因此發(fā)光時產生熱量較少。 P4 S3 是黃色固體,它是在是黃色固體,它是在 P4 的基礎上形成的。的基礎上形成的。 P 和和 S 反應反應 4 P + 3 S P4S3 磷的許多反應過程,都以磷的許多反應過程,都以 P4 為基礎進行。為基礎進行。 (2) 和金屬反應和金屬反應 P + Al AlP
57、反應溫度反應溫度 650 700 C 2 P + 3 Zn Zn3P2 反應溫度反應溫度 500 600 C (3) 和高價金屬離子反應和高價金屬離子反應 磷單質可以被具有氧化性磷單質可以被具有氧化性的金屬離子氧化,如的金屬離子氧化,如 2 P + 5 CuSO4 + 8 H2O 5 Cu + 2 H3PO4 + 5 H2SO4 生成的生成的 Cu 又可以和又可以和 P 直接直接化合生成灰黑色的化合生成灰黑色的 Cu3P。 11 P + 15 CuSO4 + 24 H2O 5 Cu3P + 6 H3PO4 + 15 H2SO4 所以總反應結果為所以總反應結果為(4) 歧化反應歧化反應 但由于動
58、力學原因,這種歧化但由于動力學原因,這種歧化只有在堿中才能成為現實。只有在堿中才能成為現實。 白磷在酸中、水中和堿中歧化白磷在酸中、水中和堿中歧化反應的反應的 都是負值。都是負值。 rG m P4 + 3 NaOH + 3 H2O PH3 + 3 NaH2PO2歧化產物為磷化氫和次磷酸鈉歧化產物為磷化氫和次磷酸鈉 在在 H2O 中的歧化速率相當中的歧化速率相當慢,可以忽略,以至于少量的白慢,可以忽略,以至于少量的白磷可以放在磷可以放在 H2O 中保存。中保存。 和和 N2 相比相比 P4 是活潑的、不穩(wěn)是活潑的、不穩(wěn)定的。定的。 其根本原因在于其根本原因在于 N2 中的三鍵極中的三鍵極強;而強
59、;而 P4 中的有張力、彎曲的化學中的有張力、彎曲的化學鍵易被打開。鍵易被打開。 這可以從自由能這可以從自由能 氧化數圖中看出氧化數圖中看出 G O G O 圖中,磷在兩側氧化態(tài)連線圖中,磷在兩側氧化態(tài)連線的上方,易發(fā)生歧化反應。的上方,易發(fā)生歧化反應。 G O 圖中,磷所處的位置較高,圖中,磷所處的位置較高,自由能高,活潑。自由能高,活潑。 G O 氮在兩側氧化態(tài)連線的下方,氮在兩側氧化態(tài)連線的下方,單質氮很穩(wěn)定,不發(fā)生歧化反應。單質氮很穩(wěn)定,不發(fā)生歧化反應。 G O 氮所處的位置較低,自由能低,氮所處的位置較低,自由能低,不活潑。不活潑。 G O磷圖中線的斜率多為負值;磷圖中線的斜率多為負
60、值;氮圖中線的斜率多為正值。氮圖中線的斜率多為正值。這些都說明什么問題?這些都說明什么問題? G O G O 3. 磷的制取磷的制取 工業(yè)上,以工業(yè)上,以 Ca3 PO4 2,SiO2 及及 C 為原料,在電爐中高溫制磷。為原料,在電爐中高溫制磷。( ) P2O5(g)+ 5 C(s) 2 P(g)+ 5 CO (g) 磷蒸氣通入水中凝固成白磷。磷蒸氣通入水中凝固成白磷。 Ca3 PO4 2(s)+ 3 SiO2(s) 3 CaSiO3(l)+ P2O5(g) ( ) 10. 2. 2 磷的氫化物磷的氫化物 磷的氫化物主要有磷的氫化物主要有 磷化氫磷化氫 (PH3,又叫做膦),又叫做膦)和聯膦
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- EPC總承包項目總體實施方案
- 2025年電子行業(yè)并購與轉型分析報告
- 街道房屋委托租賃合同范本
- 2025年度工業(yè)機器人應用集成合同
- 借借款合同范本
- 買墓地簽合同范本
- 產品購銷安裝合同范本
- 2025年高級休閑服行業(yè)深度研究分析報告
- 2025年度建筑植筋加固施工與驗收規(guī)范合同
- 2025年度建筑施工附屬工程合同續(xù)期合同
- 長江委水文局2025年校園招聘17人歷年高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025年湖南韶山干部學院公開招聘15人歷年高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 廣東省廣州市番禺區(qū)2023-2024學年七年級上學期期末數學試題
- 不可切除肺癌放療聯合免疫治療專家共識(2024年版)j解讀
- DB23/T 3657-2023醫(yī)養(yǎng)結合機構服務質量評價規(guī)范
- 教科版科學六年級下冊14《設計塔臺模型》課件
- 智研咨詢發(fā)布:2024年中國MVR蒸汽機械行業(yè)市場全景調查及投資前景預測報告
- 法規(guī)解讀丨2024新版《突發(fā)事件應對法》及其應用案例
- JGJ46-2024 建筑與市政工程施工現場臨時用電安全技術標準
- 煙花爆竹重大危險源辨識AQ 4131-2023知識培訓
- 企業(yè)動火作業(yè)安全管理制度范文
評論
0/150
提交評論