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?第1节 氮族元素 分页: 1 HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=2 2 HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=3 3 HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=4 4 ???? 　　周期系第VA族元素称氮族元素（Nitrogen family elements）。它包括氮（Nitrogen）、磷（Phosphorus）、砷（Arsenic）、锑（Antimony）和铋（Bismuth）。氮是生命的基础，磷是动植物的必需元素。砷、锑、铋三者性质较为相似，是重要的合金元素。而磷却与砷、锑有一定的相似性，它们的化合物丰富多彩，大多是重要的工业原料、肥料、新技术材料。14.1 氮族元素 14.1.1 氮族元素概述 　　周期系第VA族：氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi 五种元素，又称为氮族元素； ? 氮和磷是非金属元素，砷和锑是准金属，铋是金属元素；　　氮族元素价电子构型： ns2 np3；　　 氮族元素所形成的化合物主要是共价型的，原子越小形成共价键的趋势越大。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-1 氮族元素在周期表中的位置　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表14-1 氮族元素的一般性质　　　　　　　　　　14.1.2 氮族元素的单质 　　　　　　?　　?　　?　　 　　　　　　　　?　　?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-2 氮族元素的单质　　1.存在　　 氮族元素中除磷在地壳中含量较多外，其它各元素含量均较少。　　 氮主要以单质存在于大气中，天然存在的氮的无机化合物较少。　　磷较容易氧化，在自然界中不存在单质。它主要以磷酸盐的形式分布在地壳中。　　? 砷、锑和铋主要以硫化物矿的形式存在，如雄黄：As4 S4 。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　雌黄(As2S3 )　　　　　　　　　 辉锑矿(Sb2S3 ) 　　　　　　　　雄黄(As4S4)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-3 氮族元素的存在　　2. 性质　　除氮气外，其它氮族元素的单质都比较活泼。化学性质列于上表中。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表14-2 氮族元素的化学性质　　　　　　　　　　　3. N2　　　　N2分子的分子轨道表达式为：　　　　N2 [(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py,π2pz)4(σ2px)2]　　氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为-195.8°C。微溶于水。　　 强的N≡N键(944kJ/mol)，常温下化学性质极不活泼，故N2常常作为惰性气体使用。4. 磷的同素异形体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-4 白磷和红磷　　（1）白磷的结构　　白磷的结构　　由P4分子通过分子间力堆积起来，每个磷原子通过其px，py和pz轨道分别和另外3个磷原子形成3个σ键，键角∠PPP为60°，分子内部具有张力，其结构不稳定。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-5 白磷的结构　　白磷的性质　　白磷P4是透明的、柔软的蜡状固体，化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-6 白磷在空气中自燃　　白磷的制备　　将磷酸钙、砂子和焦炭混合在电炉中加热到约1500?C，可得到白磷。　　　　2Ca3(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C(s) P4(g) + 6CaSiO3(l) + 10CO(g) 　　（2）红磷　　将白磷隔绝空气加热到400℃时可得到红磷。　　 红磷的结构较复杂。一种观点认为：P4分子中的一个P—P键断裂后相互连接起来形成长链结构。　　所以红磷较稳定，400℃以上燃烧，不溶于有机溶剂。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14-7 红磷的可能结构　　（3）黑磷　　黑磷具有与石墨类似的层状结构，但与石墨不同的是，黑磷每一层内的磷原子并不都在同一平面上，而是相互连接成网状结构。所以黑磷具有导电性，也不溶于有机溶剂。 第1节 氮族元素 分页: HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=1 1 2 HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=3 3 HYPERLINK /wjhx/?c=14s=1p=4 4 ???? 14.1.3 氮的化合物　　1. 氮的氢化物 　　(1) 氨　　结构　　N：sp3杂化，三角锥形