1 氮族元素 Nitrogen group

氮族元素是元素周期表ⅤA 族的所有元素,包括氮(N磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)和Uup共計六種,這一族元素在化合物中可以呈現-3,+1,+2,+3,+4,+5等多種化合價,他們的原子最外層都有5個電子。最高正價都是+5價。
氮族元素在地殼中的質量分數分別為,氮0.0025%,磷0.1%,砷1.5*10-4%,銻2*10-5%,鉍4.8*10-6%。
氮族元素原子結構特點是:原子的最外電子層上都有5個電子,這就決定了它們均處在周期表中第ⅤA族。它們的最高正價均為+5價,若能形成氣態氫化物,則它們均顯-3價,氣態氫化物化學式可用RH3表示。最高氧化物的化學式可用R2O5表示,其對應水化物為酸。它們中大部分是非金屬元素。
氮族元素隨著原子序數的增加,由於它們電子層數逐漸增加,原子半徑逐漸增大,最終導致原子核對最外層電子的作用力逐漸減弱,原子獲得電子的趨勢逐漸減弱,因而元素的非金屬性也逐漸減弱。比較明顯的表現是它們的氣態氫化物穩定性逐漸減弱(NH₃>PH₃>AsH₃);它們的最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱(HNO₃>H3PO₄>H3AsO₄);另一方面,隨著原子序數的增加,原子失去電子的趨勢逐漸增強,元素的金屬性逐漸增強,砷雖是非金屬,卻已表現出某些金屬性,而銻、鉍卻明顯表現出金屬性。

2氮的氧化物

種類:N₂O(俗稱 笑氣) NO N₂Oз(可遇水生成HNO₂) NO₂ N₂O4
N₂O5(遇水生成HNOз)
NO
物理性質:無色無味有毒氣體 密度略大於空氣 難溶於水。
化學性質:2NO+O₂=2NO₂
製備:實驗室製法,3Cu+8HNOз=3Cu(NOз)₂+2NO↑+4H₂O
NO₂
物理性質:紅棕色有刺激性氣味 氣體 有毒 密度大於空氣。
化學性質:不穩定 2NO₂常溫易變成N₂O4
與水反應,3NO₂+H₂O=2HNOз+NO

3化學反應

關於氮族元素的化學方程式見下
合成氨(人工固氮,工業制氨氣):N₂+ 3H₂—高溫高壓、催化劑→2NH₃
實驗室制氨氣:2NH4Cl + Ca(OH)₂——→CaCl₂+2 NH₃↑+H2O
氨氣溶於水:NH₃+ H2O——→NH₃ ·H2O
氨水受熱分解:NH₃·H2O——→NH₃↑ + H2O
氨氣與鹽酸的反應(弱鹼性):NH3+HCl——NH4Cl
氨氣與硫酸的反應(弱鹼性):2NH3+H2SO4——(NH4)2SO4
氨氣與氯氣的反應(還原性):8NH3+3Cl2——6NH4Cl+N2
乾燥銨鹽使用鹼石灰(CaO和NaOH的混合物) 氨氣 與氧化銅在加熱的條件下反應 ,生成H20,N2,Cu
硝酸
·製備(工業)
4NH₃+ 5O₂—催化劑、△→4NO +6H2O
2NO + O₂——→2NO₂
3NO₂+ H2O——→ 2HNO₃+ NO↑
實驗室
2NaNO₃+H₂SO4—加熱→Na2SO4+2HNO
化學性質
(1)·不穩定性
4HNO₃——→ 2H2O + 4NO₂↑+O₂↑
(2) ·強氧化性
Cu + 4HNO₃(濃)——→ Cu(NO3)₂+ 2NO₂↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO₃(稀) ——→ 3Cu(NO3)₂+ 2NO ↑ + 4 H2O
C (灼熱)+ 4HNO₃(濃) ——→ CO₂↑ + 4NO₂↑ + 2H2O
2HNO₃+3H₂SO₃=3H₂SO4+2NO↑+H₂O
3)揮發性、
(4)酸的通性
王水——濃硝酸和濃鹽酸按1:3的體積比溶解在Pt、Au中

4參見

·硼族元素(Boron group
·碳族元素(Carbon group
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