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第八章
非金属元素
第八章非金属元素
8.1氢8.5磷和砷
8.2硼8.6氧
8.3碳和硅8.7硫、硒和碲
8.4氮8.8卤素
8.9稀有气体
8.4氮
8.4.1氮的成键特征与氮单质
8.4.2氮的氢化物
8.4.3氮的氧化物
8.4.4氮的含氧酸及其盐
8.4.5氮的其它化合物
8.4.1氮的成键特征与氮单质
一：氮的成键特征
1、氮可与电负性小的碱金属和碱土金属形
成离子型化合物.但这类化合物仅存于固态,
遇水强烈水解.
2、氮可与电负性大的非金属元素形成各种
类型的共价化合物.在这些化合物中除通常
遇到的共价单键、双键、叁键外,还形成不
同类型的离域π键.形成多重键和离域π键是
氮最突出的成键特点.
3、氮上的孤电子对，还容易进入过渡金属
离子的空轨道，形成配位键，从而得到许
多类型不同的配合物。
4、N—N单键键能反常地比P—P键的还小
5、N也能形成氢键，但H—N…H键的强度
比H—O…H键的要弱。
二：氮单质
氮气N是无色无味的气体，难溶于水，熔、
2
沸点分别为63K和77K。因分子中存在N≡N
键，非常稳定。在高温下，N能与许多金属
2
和非金属作用。
工业上，可通过分馏液态空气得到氮气N。
2
实验室中可通过NHNO分解制备少量N
422
问题
8-28:什么是固氮?如何使游离态氮转化成化
合态氮？什么是化学模拟生物固氮?(了解)
解:把氮气转变为无机(或有机)含氮化合物
的过程称为氮的固定,简称固氮.固氮的原理
就是使N活化,削弱N≡N原子间的牢固三重
2
键,使它容易发生化学反应.削弱的办法有两
种：一是把N成键轨道中的电子取走,即减
2
少两个N原子间的电子密度,使它们的结合
减弱;另一办法是向N的反键轨道中充填电
2
子,抵销成键效应以削弱N原子间的结合.由
于N的最高被占轨道(σ和π)的能量分别
22p2p
为-1504kJ·mol-1和-1614kJ·mol-1,电子不易
被激发,即N难被氧化;
2
同时N的最低空轨道(π*)能量(788kJ/mol)
22p
较高,所以不容易接受电子而被还原.因此化
学法固氮成本均很高.而用化学方法模拟固
氮菌实现在常温常压下进行固氮的方法称
为化学模拟生物固氮.其基本思路是：从固
氮微生物中找出固氨酶；分离、提纯固氨
酶得到它的纯净晶体.研究其化学结构和它
实现固氮的催化作用机理,人工合成固氨酶
或具有催化活性的类似物,实现一般条件下
固氮.
8.4.2氮的氢化物
1.酸性氢化物
（1）叠氮酸的结构
HN3N3-
（2）H
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