元素的基本性質(zhì)-文庫(kù)吧
2025-09-15 15:48 本頁(yè)面
【正文】 lH g N H 2C lN H 2H氮的氫化物 COCl2+4NH3===CO(NH2)2+2NH4Cl （ 光氣 ) (尿素 ) 這種反應(yīng)與水解反應(yīng)相類似，稱為氨解反應(yīng)。 易形成配合物 氨中氮原子上的孤電子對(duì)能與其它離子或分子形成共價(jià)配如 [Ag(NH3)2]+和 BF3NH3都是氨配合物。 弱堿性 NH3H2O的 Kb=?105， 可與酸發(fā)生中和反應(yīng)。 氮的氫化物 二、氨鹽 氨鹽一般是無(wú)色晶體，易溶于水。 NH4+離子半徑為 143pm接近于和的半徑，因此氨鹽的性質(zhì)類似于堿金屬鹽類，而且往往與鉀鹽、銣鹽同晶，并有相似的溶解度。 由于氨的弱堿性，由強(qiáng)酸組成的氨鹽其水溶液顯酸性： NH4+ + H2O === NH3H 2O + H+ 因此在任何氨鹽溶液中加入強(qiáng)堿并加熱，就會(huì)放出氨（ NH4+的鑒定反應(yīng)）： NH4+ + OH === NH3 + H2O 氮的氫化物 三、聯(lián)氨 (N2H4) 聯(lián)氨又稱 肼 。它可看成是氨分子內(nèi)的一個(gè)氫原子被氨基所取代的衍生物，其結(jié)構(gòu)如圖： N NHHHH聯(lián)氨分子氮的氫化物 肼 (N2H4)是以次氯酸鈉氧化氨 (在氨過(guò)量的條件下 )，但僅能獲得肼的稀溶液。 NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O 聯(lián)氨 分子結(jié)構(gòu)每個(gè)氮原子都用 sp3雜化軌道形成鍵。由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用，使兩對(duì)孤電子對(duì)處于反位，并使 N— N鍵的穩(wěn)定性降低，因此 N2H4比 NH3更不穩(wěn)定，加熱時(shí)便發(fā)生爆炸性分解 N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ?rH?=624kJ/mol 肼和其某些衍生物燃燒時(shí)放熱很多 ,可做為火箭燃料。 氮的氫化物 聯(lián)氨中每一個(gè) N有一孤電子對(duì)，可以接受兩個(gè)質(zhì)子而顯堿性，是二元弱堿，堿性稍弱于氨。 N2H4+H2O===N2H5++OH K1=?106(298K) N2H5++H2O===N2H62++OH K2=?1016(298K) 聯(lián)氨在酸性條件下既是氧化劑又是還原劑 ,在中性和堿性溶液中主要做還原劑。能將 CuO、IO Cl Br2還原，本身被氧化為 N2 4CuO+N2H4===2Cu2O+N2↑+2H2O 2IO3+3N2H4===2I+3N2↑+6H2O 參加反應(yīng)的氧化劑不同， N2H4的氧化產(chǎn)物除了N2， 還有 NH4+和 HN3。 2MnO4+10N2H5++6H+===10NH4++5N2↑+2Mn2++8H2O N2H5++HNO2===HN3+H++2H2O(特殊反應(yīng) ) 氮的氫化物 四、羥氨 (NH2OH) 羥氨可看成是氨分子內(nèi)的一個(gè)氫原子被羥基取代的行生物， N的氧化態(tài)是 I， 純羥氨是無(wú)色固體，熔點(diǎn)305K， 不穩(wěn)定，在 288K以上便分解為 NH N2和 H2O 3NH2OH===NH3↑+N2↑+3H2O 4NH2OH==2NH3?+N2O?+3H2O(部分按此式分解 ) 羥氨易溶于水 ,其水溶液比較穩(wěn)定 ,顯弱堿性 (比聯(lián)氨還弱 )。 NH2OH+H2O===NH3OH++OH Kb=?109(298K） 它與酸形成鹽 ,如： [NH3OH]Cl和 (NH3OH)2SO4。 羥氨既有還原性又有氧化性，但它主要用作 還原劑 。羥氨與聯(lián)氨作為還原劑的優(yōu)點(diǎn)，一方面是它們具有強(qiáng)的還原性，另一方面是它們的氧化產(chǎn)物主要是氣體 (N2，N2O， NO)， 可以脫離反應(yīng)體系，不會(huì)給反應(yīng)體系帶來(lái)雜質(zhì)。 氮的氫化物 五、疊氮酸 (HN3) 無(wú)色有刺激性的液體，沸點(diǎn) ， 熔點(diǎn)193K。 它是易爆物質(zhì)，只要受到撞擊就立即爆炸而分解： 2HN3===3N2+H2 ?rH? = 因?yàn)?HN3的揮發(fā)性高，可用稀 H2SO4與 NaN3作用制備 HN3： NaN3+H2SO4===NaHSO4+HN3 HN3的水溶液為一元弱酸（ Ka= 105) 活潑金屬如堿金屬和鋇等的疊化物，加熱時(shí)不爆炸，分解為氮和金屬。 2NaN3(s)===2Na(l)+3N2(g) 加熱 LiN3則轉(zhuǎn)變?yōu)榈铩Ｏ?Ag、 Cu、 Pb、Hg等的疊氮化物加熱就發(fā)生爆炸。 氮的氫化物 HN3的分子結(jié)構(gòu) 如圖： 氮的含氧化合物 一、氮的氧化物 1．一氧化氮 3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NO微溶于水 ,但不與水反應(yīng) ,不助燃，在常溫下極易與氧反應(yīng)，還能與 F Cl Br 等反應(yīng)生成鹵化亞硝酰。 2NO+Cl2===2NOCl NO共有 11個(gè)價(jià)電子 ,其結(jié)構(gòu)為 NO[KK(?2s)2(?2s*)2 (?2p)2(?y2p)2(?z2p)2(?z2p*)1],由一個(gè) ?鍵 ,一個(gè)雙電子 ?鍵和一個(gè) 3電子 ?鍵 組成 。在化學(xué)上這種具有奇數(shù)價(jià)電子的分子 稱奇分子 。通常奇分子都有顏色 ,而 NO或N2O2(NO的 雙聚體 )都是無(wú)色的 ,只是當(dāng)混有 N2O3時(shí)才顯藍(lán)色。 NO很容易與吸附在容器壁上的氧反應(yīng)生成NO2,NO2與 NO結(jié)合生成 N2O3。 氮的含氧化合物 由于 NO有孤電子對(duì) ,NO還能同金屬離子形成配合物 ,例如與 FeSO4溶液形成棕色可溶性的硫酸亞硝酸合鐵 (II)。 FeSO4+NO===[Fe(NO)]SO4 NO 分子電子構(gòu)造示意圖2p?*2p?*2p2p?*2 s?2 s??N O氮的含氧化合物 二氧化氮 銅與濃硝酸反應(yīng)或?qū)⒁谎趸趸芍频肗O2。 二氧化氮是紅棕色氣體，易壓縮成無(wú)色液體。NO2是奇分子 ,在低溫時(shí)易聚合成二聚體N2O4(無(wú)色 )。 N2O4?2NO2 ?rH? =57kJ/mol 氮的含氧化合物 2NO2+H2O===HNO3+HNO2 2NO2+NaOH===NaNO3+NaNO2 3HNO2===HNO3+2NO+H2O 3NO2+H2O===2HNO3+NO NO2在 150℃ 開始分解， 600℃ 完全分解為NO和 O2。 NO2的氧化性相當(dāng)于 Br2。 碳、硫、磷等在 NO2中容易起火燃燒，它和許多有機(jī)物的蒸氣混合可形成爆炸性氣體。 氮的含氧化合物 二、 亞硝酸 及其鹽 將等物質(zhì)的量的 NO和 NO2混合物溶解在冰水中或向亞硝酸鹽的冷溶液中加酸時(shí)，生成亞硝酸： NO+NO2+H2O
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