100次浏览 发布时间：2024-08-05 18:30:25
氮族元素
第V主族：
元素符号 | 核电荷数 | 电子层结构 | 原子半径pm | 主要化合价 |
氮N | 7 | 2 5 | 70 | -3、+1、+2、+3、+4、+5 |
磷P | 15 | 2 8 5 | 110 | -3、+3、+5 |
砷As | 33 | 2 8 18 5 | 121 | -3、+3、+5 |
锑Sb | 51 | 2 8 18 18 5 | 141 | +3、+5 |
铋Bi | 83 | 2 8 18 32 18 5 | 152 | +3、+5 |
【最外层电子排布、元素化合价共同点】
∵最外层电子都有5个，∴最高价+5，最低价-3
∴最高价氧化物R2O5，气态氢化物RH3
【原子半径、金属性、非金属性的递变规律】
∵原子半径随着电子层数的增加而增大，得电子能力减弱→非金属性减弱失电子能力增强→金属性增强。
氮、磷：较显著的非金属性
砷 ：较弱的金属性和非金属性
锑、铋：较显著的金属性
氮族元素的非金属性比同周期的氧族和卤族元素弱
氮气N2
一、氮元素的存在：
单 质：氮气，占大气体积的78%，总质量的75%
化合物：无机物（硝酸盐、铵盐、氮的氧化物）
有机物（蛋白质、核酸）
二、物理性质：
无色、无味、气体
标况下，密度=1.25g/L（比空气略小，但相近，只能用排水法收集）
沸点：-195.8℃ 无色液体（液氮） 难液化
熔点：-209.86℃ 雪状固体
难溶于水（1：0.02）
三、氮分子的结构：
分子式：N2
电子式：
结构式：
用元素符号和短线来表示分子中原子结合的式子
（一根短线表示一对共用电子，即共价键）
氮分子的结构很稳定，破坏分子中的共价键需要很大的能量
通常情况下，N2的化学性质很不活泼，很难跟其他物质发生化学反应
一定条件下（高温、放电），获得足够能量，能跟H2、O2、金属等反应。
四、化学反应
五、用途
1、 利亚N2的稳定性（化学性质不活泼）：
代替稀有气体作焊接金属时的保护气
充填灯泡，防止钨丝氧化，减慢钨丝的挥发
充氮包装，食品保鲜
2、 利用液氮的低温：
深度冷冻物质
提供超导材料的工作环境
保存待移植的活性器官
冷冻麻醉开刀
3、 利用一定条件下的反应：
合成氨、制硝酸、氮肥、炸药、塑料、药品、染料等
氨NH3
一、氨分子的结构：
氮的气态氢化物
分子式：NH3
电子式：
结构式：
分子空间构型：三角锥形
氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，键角107°18′，极性分子
二、物理性质：
1、无色、刺激性气味、气体
2、比空气轻，标况下，密度=0.771g/L
3、极易溶于水（1:700），形成氨水
难溶 | 不易溶 | 能（可）溶 | 易溶 | 极易溶 |
H2、CO | N2＜O2 | CO2 1:1 Cl2 1:2 H2S 1:2.6 | SO2 1:40 | HCl 1:500 NH3 1:700 |
【喷泉实验】
现象：气体体积迅速减小，烧杯里的酚酞溶液由玻璃管喷入烧瓶，形成红色喷泉
结论：① 氨气极易溶于水
② 氨水溶液呈碱性
原理：气体能被胶头滴管中挤出的少量液体快速吸收，使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压
关键：① 烧瓶、预先吸液的滴管、长直玻璃管外部都要干燥
② 气体要充满圆底烧瓶
③ 装置气密性好，不漏气，止水夹要夹紧
烧瓶中气体 | Cl2 | CO2 | H2S | NO2+NO | HCl |
滴管中液体 | 浓NaOH | 浓NaOH | 浓NaOH | 浓NaOH | H2O |
4、易液化，成无色液体，放出大量的热（常温冷却到-33.5℃、常温加压到700-800kPa）（易液化的气体还有：Cl2、SO2、HF）
液氨气化时要吸收大量热，能使周围温度剧降——制冷剂