氮族元素2yj.pptx

12.2.3 氮的含氧化合物 12.2.3.1 氮的氧化物名称化学 式 状态(颜色)化学性质熔点 ℃沸点 ℃氧化二氮N2O 气(无)稳定-90.8-88.5一氧化氮NO 气(无)固、液(蓝)反应性能 稳定-163.6-151.8三氧化 二氮N2O3液(蓝)室温下分解为NO2和NO-102 -3.5(分解)二氧化氮NO2气(红棕)强氧化性-11.221.2五氧化 二氮N2O5固(无)不稳定30 47(分解) · · ‥ · ‥ · :N—N—O:1、氧化二氮 （N2O）N2O的分子结构：物理性质： N2O为无色有臭甜味的气体，能助燃，俗称笑气。与氧气混合具有麻醉性能，溶于水但不与水反应。化学性质： 热稳定性较差，加热易分解：制备：N2O可通过小心加热NH4NO3 得到2个π34大π键。N2O与N3- 为等电子体, 为直线型分子。 · ‥ · · :N — O:2、一氧化氮（NO）NO的分子结构：物理性质： NO是无色气体, 微溶于水，熔点为-163.6 ℃, 沸点为-151.8 ℃。化学性质： ① 氧化性： ② 还原性： NO是一个奇电子分子,具有顺磁性。 2NO + O2 → 2NO2 (NO遇O2迅速被氧化) 2NO +X2 → 2XNO (X= F, Cl，Br卤化亚硝酰)制备：NO 的生理作用: 研究表明NO是生物系统中对神经传递起关键作用、高活性的简单分子。NO可在动物体内生物合成，它的极性和小的分子体积， 使它易扩散通过细胞壁,在生物系统中维持许多重要的如神经信息传递、调节血压、控制血液凝结、癌细胞的摧毁以及大脑的记忆等生理作用。 O O N N O 105°120pm 186pm 114pm 129°122pm3、三氧化二氮（N2O3）N2O3的分子结构：物理性质： 固态N2O3 呈浅蓝色，液态N2O3 为蓝色，气态的N2O3不稳定。化学性质： 常温下易分解： N2O3 (g) = NO (g) + NO2 (g) N2O3 (g)是平面型分子,存在一个π34大π键,两个 N 原子之间直接成键, N－N 键长 186 pm,比联氨中 N－N 单键的 147 pm 还长，这是 N2O3 不稳定的结构因素, 温度稍高 N2O3 将分解。4、二氧化氮（NO2）NO2的分子结构NO2是弯曲形分子，键角为134°。N:价电子2s22p3,采取sp2杂化形成2个σ 键。剩余1个p轨道可以和 2 个 O 平行的 p 轨道形成离域π（π33或π34）键。共振结构式 物理性质： NO2是一种红棕色有特殊臭味的有毒气体；溶于水并发生歧化反应。化学性质： ① 与水反应： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ② NO2在碱中歧化生成硝酸盐和亚硝酸盐： 2NO2 + NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O ③ 氧化还原性： NO2作为氧化剂的产物一般为NO; 作为还原剂的产物为NO3- 。主要是作为强氧化剂。 4NO2 +H2S = 4NO + SO3 + H2O NO2 + CO = NO + CO2 10NO2 + 2MnO4－ +2H2O = 2Mn2+ + 10NO3－ + 4H+制备： Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O5、五氧化二氮（N2O5）N2O5的分子结构：物理性质： N2O5 室温下是白色固体，熔点30℃，沸点47℃。化学性质： ①与水反应： N2O5 + H2O = 2HNO3气态N2O5是非平面型分子，每个 N 的 pz 轨道上有两个电子，4 个端基O各有 1 个 pz 电子，分别形成2个π34键。 ② 稳定性较低，易爆炸分解： 2N2O5 = 4NO2 + O2制备： 2NO2 + O3 = N2O5 + O212.2.3.2 亚硝酸及其盐1、亚硝酸（HNO2）HNO2的分子结构：反式比顺式稳定，N采取sp2杂化成键。 化学性质： ①不稳定性： HNO2 仅存在于冷的稀溶液中，温度接近0℃时逐渐分解： 2HNO2 = N2O3 (蓝色) + H2O = NO2 ↑ (红棕)+ 2NO ↑ + H2O ② 弱酸性：一元中强酸。 HNO2 NO2- + H+ Kθa = 7.24×10-4 ③ 氧化性： 2HNO2 + 2HI = 2NO + I2 + 2H2O ④ 还原性： 5NO2- + MnO4- + 6H+ = 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O制备： Ba(NO2)2 + H2SO4(稀，冷) = BaSO4 ↓+ 2HNO2 NO + NO2 + H2O = 2HNO22、亚硝酸盐性质 ① 溶解性: 碱金属[及NH4+]和碱土金属