氮、磷及其化合物

氮、磷及其化合物

ID:10075585

大小:690.50 KB

页数:13页

时间:2018-05-24

氮、磷及其化合物_第1页
氮、磷及其化合物_第2页
氮、磷及其化合物_第3页
氮、磷及其化合物_第4页
氮、磷及其化合物_第5页
资源描述:

《氮、磷及其化合物》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、我们已学习了ⅠA、ⅣA、ⅥA、ⅦA等主族元素。在周期表中,位于碳族元素和氧族元素之间的第ⅤA族元素也是主族元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)五种元素,我们称它们为氮族元素。  随着核电荷数和原子核外电子层数的增加,氮族元素的一些性质呈现规律性变化。例如,在周期表中从上到下,元素的原子半径逐渐增大,核对外层电子的引力逐渐减弱,在化学反应中得电子的能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。在氮族元素的单质中,氮、磷表现出比较明显的非金属性,砷虽然是非金属,但已有一些金属性,而铋、锑已具有比较明显的金属性。  

2、氮族元素在它们的化合物中,能显示出多种化合价,如-3、+3、+5等  (表1)。从氮族元素的原子结构看,它们的原子最外层都有5个电子,最高化合价都是+5。  思考:从氮族元素在周期表中的位置看,氮族元素的非金属性与卤族元素、氧族元素相比,强弱如何?  我们知道,土壤里缺乏氮、磷、钾三种元素,会影响农作物的生长,所以,农业上主要施用含氮、磷、钾元素的化肥。氮和磷是重要的非金属元素,都位于元素周期表的第ⅤA族,它们在化学性质上有一些相似之处,如单质在一定条件下都能与某些非金属反应等。下面我们主要介绍氮和磷单质的一些性质。    一、氮气   氮是一种重要的元素,它

3、以化合态存在于多种无机物和有机物之中,是构成蛋白质和核酸不可缺少的物质。在空气中,氮以氮气的形式存在,是空气的主要成分。  纯净的氮气是一种无色的气体,密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小,通常状况下,1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101kPa时,氮气在-195.8℃时变成无色液体,在-209.9℃时变成雪花状固体。氮气的一些物理性质见表1。  氮气是由氮原子组成的双原子分子。氮分子中,2个氮原子共用3对电子,形成3个共价键:  由于氮分于中的N≡N键很牢固,使氮分子的结构很稳定。通常状况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生化学

4、反应。但是,在一定条件下,如高温、高压、放电等,氮分子获得足够的能量,使共价键断裂,就能与一些物质如H2、O2等发生化学反应。  1.氮气与氢气的反应  在高温、高压和有催化剂存在的条件下,N2与H2可以直接化合,生成氨(NH3),并放出热量。同时,NH3也会分解成N2和H2,所以,这个反应是个可逆反应。  工业上利用这一反应原理合成氨。关于合成氨工业,我们将在以后介绍。  2.氮气与氧气的反应  我们知道,空气的主要成分是N2和O2,在通常状况下,它们不起反应。但是,在放电条件下,N2和O2却可以直接化合,生成无色、不溶于水的一氧化氮(NO)气体。   反应

5、生成的NO在常温下很容易与空气中的O2化合,生成红棕色、有刺激性气味的二氧化氮(NO2)气体。2NO+O2=2NO2  NO2是一种有毒气体,易溶于水,它与水反应生成HNO3和NO。工业上利用这一反应制取硝酸。3NO2+H2O=2HNO3+NO   以上几个反应是在自然界中经常发生的重要反应。在电闪雷鸣的雨天,会产生放电现象,由于放电,使空气中的N2和O2反应生成了NO,NO又被O2氧化成NO2。NO2在雨水中与水反应生成硝酸,随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收的硝酸盐。这样就使土壤从空气中得到氮,促进了植物的生长。  值得注意的是,N

6、O和NO2是大气的污染物。空气中的NO和NO2污染物主要来自石油和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气等。近年来,光化学烟雾污染问题已引起人们的注意,而空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线照射下,会发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾,刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡。目前,随着汽车数量的增大,每天排放到大气中的废气(包括NO2)越来越多,汽车污染问题已日益严重。在世界的某些大城市,已经出现光化学烟雾,我国的一些城市也已有了这种潜在的危险。所以,加强对汽车尾气的治理已十分迫切。  另外,雷雨天如果产生大量的NO2,也会造

7、成酸雨,酸雨腐蚀金属、建筑物,破坏森林,污染湖泊……。  在工业上,氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。在通常状况下由于氮气的化学性质很不活泼,因此它常被用作保护气。例如,焊接金属时用氮气保护金属使其不被氧化;在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气,以防止食品腐烂。在医学上,常用液氮作冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术等。在高科技领域中常用液氮制造低温环境,如有些超导材料就是在经液氮处理后的低温下才获得超导性能的。    二、磷    在自然界中,没有游离态的磷存在,磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。磷和氮一样,是构成蛋白质

8、的成分之一。动物的骨骼、牙齿和神经组织

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。