1、氮的化学性质-德光中学.DOC

1、氮的化學性質: 與氧反應：? 與鋰或鎂反應：與電石(CaC2)反應：N2+O2 ? ? ? 2NO N2+6Li ? ? 2Li3N N2+CaC2 ? CaCN2(氰胺基化鈣)+C2NO+O2 ? 2NO2(紅棕色)N2+3Mg ? ? Mg3N2 2.氮氣的檢驗(1)將空氣通過高熱的鎂粉，生成黃色的氮化鎂 N2+3Mg ? ? ? ? Mg3N2 (2)氮化鎂遇水即產生氨氣，可以濕潤的紅色石蕊試紙檢驗之 Mg3N2+6H2O ? 3Mg(OH)2+2NH3 氮的製備 1.實驗室法 2.工業法 (1)亞硝酸鈉與氯化銨共熱NaNO2(s) + NH4Cl→ 將空氣在低溫加壓液化成液態空氣，利用氮氣的沸點與其它氣體不同，以分餾法分離之。即將空氣緩緩蒸發，由於氮的沸點(-195.8℃)較氧低 (-182.96℃)，因而氮先蒸發出來 (2)氨氣通過灼熱的氧化銅2NH3(g)+3CuO(s)→ (3)由空氣製取將純淨空氣通過灼熱的銅粉(或銅絲網)除去氧，剩餘氣體導入水中以排水及氣法收集即得氮 空氣(主要含N2、O2)+Cu紅色→CuO(s)黑色+N2(g) Note此法最簡便，但缺點為無法得到純氮 、氮的用途 1.緩和氧的氧化 (1)空氣中由於氮的大量存在，其不可燃和不助燃特性，能緩和氧過於活潑的氧化特性，使生物較適宜生存，氮之取名，實有沖淡之意 (2)純氮可充入燈泡中以驅逐出空氣，防止(鎢)絲燈在高溫時快速氧化而減短其壽命 2.作為冷卻劑(因氮的沸點低) *3.N2H4，亦稱聯胺，可用於火箭的燃料，其所用之助燃物為N2O4 2N2H4+N2O4→3N2+4H2O4.肥料或國防工業 氮的化合物如硝酸、氨等，除用在製造肥料外，亦可用於製造炸藥 例1：下列何項反應可得純氮？ (A)空氣通過灼熱的銅粉 (B)液態空氣分餾 (C)NaNO2(s) + NH4Cl→ (D)Ca(OH)2 + NH4Cl→ (E)NH3+CuO→ 例：試寫出鎂與水檢驗氮之方程式 1.分壓：定溫定容下，互不反應之數種氣體混合置於一密閉容器中，混合氣體所呈現的壓力稱為總壓力；而各成份氣體單獨佔有該容器時之壓力稱為氣體的分壓 2.道耳吞分壓定律 1. 在定溫定容時，混合氣體之總壓力等於各成份氣體分壓之和公式：Pt=PA+PB+PC+..... 2. 各成份氣體之分壓 = 總壓×各莫耳分率各成份氣體之分壓比 = 莫耳分率比= 莫耳數比 公式：?化學符號?N?，原子序數?7?，?原子量14.006747，屬週期系A族。1772?年英國?D.盧瑟福使磷在密閉的器皿中燃燒，發現剩下的氣體不能維持生命，但能滅火，不溶於氫氧化鉀溶液，被命名為濁氣。1774年法國A.-L.拉瓦錫將這種氣體命名為azote?，含義是無益於生命。氮的英文名稱來源於希臘文nitre，含義是硝石。氮在地殼中的含量為0.0046?％，它是空氣的主要成分，約佔空氣的78％（?體積?）。氮以多種形式存在於化合物中?，它是所有種類的蛋白質和很多有機化合物（如胺類）的成分，動植物體內都含有氮。主要礦產資源是硝石，以智利的蘊藏量最豐富。氮的同位素有氮14和氮15。????氮是無色、無臭、無味的氣體，點－209.86，沸點－195.8，密度1.25046克／升（?0，1×105帕），臨界溫度－146.95，臨界壓力33.54×105帕。氮分子是雙原子分子，兩個氮原子之間以三個共價鍵結合成N≡N，要使這樣的分子分解，必須供給大量的能量，分子的離解能為?940?千焦／?摩爾，因此氮氣特別穩定?，既不易分解?，又表現惰性，在常溫下不與氧、氫、硫、鹵素等作用。在高溫下與氧化合，氮與氫的反應必須在高壓高溫條件下，並有催化劑存在下，才能順利地進行。在高溫下，氮與金屬發生反應，生成氮化物，例如與鎂作用，生成氮化鎂（Mg3N2）。氮在水中的溶解度很小，也不與酸、鹼作用。氮的氧化態為－3、－2、－1、＋1、＋2、＋3、＋4和＋5。氮的氧化物一共有5種： 一氧化二氮?。又稱氧化亞氮，分子式N2O，1800年英國H.戴維將它用作麻醉劑，被稱為笑氣。是無色氣體，易溶水，可以助燃，在原子吸收分光光度法中用作乙炔的助燃氣。 一氧化氮。分子式NO，無色氣體，在電火花中可由空氣中的氧氣和氮氣直接化合而成，在水中的溶解度很小，不與水發生反應。 三氧化二氮。分子式?N2O3，液體和晶體都是藍色的，氣態時大部分離解為NO和NO。與水反應生成亞硝酸，故它是亞硝酐。 ?二氧化氮，分子式?NO2??，紅棕色氣體，冷至－11.2以下，成為無色晶體，即?N2O4。二氧化氮易溶于水，是氧化劑。 五氧化二氮。分子式?N2O5，無色晶體，不穩定，與水發生反應生成硝酸，故它是硝酸酐。????氮氣可由液態空氣分餾製得，氮的沸點比氧低13，先從液態空氣中