氮族元素-基本要点.pdf

CCMS Wuhan University Inorganic Chemistry 氮族元素 本章重点难点： 1．氮的氢化物及其性质 2. 氮的含氧酸及其性质 3. 磷的氧化物及磷含氧酸及其盐的结构及性质； 4. 砷、锑、铋性质的变换特点 5. 砷和锑氧化物的两性及铋酸盐的强氧化性 （从结构出发理解各物质的性质） 惰性电子对效应 1 ．定义 同一族元素从上至下低氧化态化合物比高氧化态化合物稳定的现象。 2 ．实例 惰性电子对效应主要出现在ⅢA～ⅤA 族元素。如： B 、Al 只有＋3 价态；Ga 、In 开始有＋1 价态，但仍以＋3 为主；Tl 则以＋1 为稳 定态，＋3 价态有较强氧化性； C 、Si ＋2 价态有还原性，＋4 价态较稳定；Ge 、Sn ＋2 、＋4 价态稳定性相差不 大，Pb 则是＋2 价态稳定，＋4 价态有强氧化性； N 、P 以＋5 价态为特征，＋3 价态有还原性；As 、Sb ＋3、＋5 价态均常见，稳定 性差别不大；Bi 则以＋3 价态稳定，＋5 价态强氧化性。 2 上述现象说明从上至下，n s 电子对具有抗拒失去而不易参与成键的倾向。 3 ．解释 因为对于短周期元素的原子半径较小，成键能力较大，n s 、n p 轨道能量差不大， 2 所以生成高价态时因多形成化学键获得的能量足以使 s 电子激发，则易形成高价态。 而长周期元素中，因为d 、f 电子出现，它们的屏蔽效应较小导致 n s 与 n p 轨道能 量差加大，又由于原子半径的增大，造成成键能力减弱，形成高价态放出的能量难以弥 2 补 n s 电子对激发消耗的能量。因此形成低价态能量上更有利。 §1 氮及其化合物 一、单质氮 1． 存在及制备： 单质及化合物 （硝酸盐）形式存在。 制备：① 空气中分离；  300o C ② 氮化物分解：2NaN3 2Na  3N2 NaNO NH Cl 3N  NaCl 2H O 2 4 2 2  (NH ) Cr O  N  Cr O  4H O 4 2 2 7 2 2 3 2 NH NO  N 2H O 4 2 2 2 8NH  3Br  N  6NH Br 3 2 2 4 2NH 3CuO  N 3Cu 3H O