15-1-2化学性质：常温下，氮气的化学性质很不活泼有气体做保护气。(1）与氢气的反应催化剂2NH3N2 + 3H2高温高压GerhardErtl 1936（2）与金属反应TheNobel PrizeinChemistry2007点燃Mg3N2 6Li+ N23Mg + N2-2Li3N (IA族)Prizemotivation:"for（3）与氧气反应hisstudiesofchemical放电processesonsolid2NON2 + O2surfaces
15-1-2 化学性质： 常温下，氮气的化学性质很不活泼，可代替稀 有气体做保护气。 （1）与氢气的反应 催化剂 N2 高温高压 + 3H2 2NH3 （3）与氧气反应 N2 + O2 2NO 放电 （2）与金属反应 点燃 3Mg + N2 Mg3N2 6Li + N2 2Li3N (IA 族) Gerhard Ertl 1936- The Nobel Prize in Chemistry 2007 Prize motivation: "for his studies of chemical processes on solid surfaces
15-1-3N,的制备工业制备液体空气分馏，除水和氧气150×105Pa左右压强下钢瓶运输和使用实验室制备NHCI + NaNOz = NaCI + 2H,O + N, ↑加热N2↑ + Cr2O3 + 4H,0(NH4)2Cr20-(s)8 NH + 3 Br2(aq) = N2 ↑ + 6 NHBr加热N21+3H0+3Cu2NH+ 3CuO
15-1-3 N2的制备 ➢ 工业制备 液体空气分馏，除水和氧气 150×105 Pa 左右压强下钢瓶运输和使用 ➢ 实验室制备 NH4Cl + NaNO2 ＝ NaCl + 2 H2O + N2↑ (NH4 )2Cr2O7 (s) N2↑ + Cr2O3 + 4H2O 8 NH3 + 3 Br2 (aq) ＝ N2↑ + 6 NH4Br 2 NH3 + 3 CuO N2↑ + 3 H2O + 3 Cu 加热 加热
15-2氮的成键特征(1)人工固氮N2 + H2N2 + O2—根瘤菌N2(2) 植物固氮化合态氮15-2-1离子键同电负性较小的金属Li，Ca，Mg等形成二元氮化物15-2-2共价键同非金属形成化合物时，总是以共价键同其它原子相结合
15-2 氮的成键特征 (2) 植物固氮 N2 化合态氮 根瘤菌 (1) 人工固氮 N2 + O2— N2 + H2— 15-2-1 离子键 同电负性较小的金属Li,Ca,Mg等形成二元氮化物 15-2-2 共价键 同非金属形成化合物时,总是以共价键同其它原子 相结合
大元键：未杂化的2p轨道的电子对可以参与成大元键，参与形成大元键的几个原子尽可能共平面，电子不再限定于某个原子的轨道中运动。spD2Pz161D00激发NO，分子的轨道杂化和成键示意图形成离域大元键条件：·P轨道不参与成键，相互平行，对与分子平面垂直，称性一致：原子共平面，实现最大重叠轨道中电子总数小于轨道数目的2倍。参与形成离域键的几个原子都有垂直于分子平面的互相平行的未杂化的p轨道而且轨道中的电子总数小于轨道数的2倍
大 键： 未杂化的 2p 轨道的电子对可以参与成大 键，参与形成大键的几个原子尽可能共平 面，电子不再限定于某个原子的轨道中运动。 NO2 分子的轨道杂化和成键示意图 形成离域大键条件： • P轨道不参与成键，与分子平面垂直，相互平行，对 称性一致； • 原子共平面，实现最大重叠； • 轨道中电子总数小于轨道数目的2倍。 参与形成离域键的几个原子都有垂直于分子平面的互相平 行的未杂化的p轨道而且轨道中的电子总数小于轨道数的2倍
配位键15-2-3氮的化合物，作为电子对给予体向金属离子配位或N2分子的孤电子对也可以向金属离子配位。Cu(NH,)2Pt(NH,)2(N,H4)144[(NH,),Ru(N,)Ru(NH,),]4
氮的化合物，作为电子对给予体向金属离子配位或 N2分子的孤电子对也可以向金属离子配位。 2+ Cu(NH )3 4 2+ Pt(NH ) (N H ) 3 2 2 4 2 4+ 3 5 2 3 5 [(NH ) Ru(N )Ru(NH ) ] 15-2-3 配位键