氮的固定既难氧化也难还原VAH=153kJmor1AHm=351kJ·mol1N但这种稳定又是相对的豆科植物根部可固氮(是人们每年合成的40倍)金属锂在空气中可生成1:2的Li,O和Li,N黑色壳雷电下,空气中的N,和O,合化合成氮的氧化物光催化合成:TiO2, C,H2, hv2N2(空气)+6H,04NH, + 302313K,101kPa
氮的固定 既难氧化也难还原: ● 豆科植物根部可固氮(是人们每年 合成的40倍) ● 金属锂在空气中可生成1:2的Li2O 和Li3N黑色壳 ● 雷电下,空气中的N2和O2合化合 成氮的氧化物 ● 光催化合成: 但这种稳定又是相对的: TiO2 , C2H2 , hv 313K, 101kPa 2N2 4NH3 + 3O2 (空气) + 6H2O
二、 氮的氢化物1、氨的物理性质:A:易液化。氨在常温下是一种有刺激性臭味的气体氨的沸点是239.6K,在常温下加压即可液化。B:易溶于水。(氨与水分子间可构成氢键,促使氨能大量溶解于水)273K时1体积水能溶解1200体积的氨C:极性分子。(sp3不等性杂化)2p2s八原子价电子结构sp杂化人H
1、氨的物理性质: A:易液化。氨在常温下是一种有剌激性臭味的气体。 氨的沸点是239.6K,在常温下加压即可液化。 B:易溶于水。(氨与水分子间可构成氢键,促使氨能 大量溶解于水)273K时1体积水能溶解1200体积的氨, C:极性分子。(sp3不等性杂化) 二、氮的氢化物
工业合成用哈伯法高温、高压2NH(g)N2(g)+3H2(g)催化剂Fritz Haber 1868-1934,德国物理化学家,因发明氮气和氨气直接合成氨的方法,获1918年诺贝尔化学奖:2、氨的化学性质:氨与水是等电子体(核外都是10个电子),都可以形成氢键,都可形成配位体(形成的配位化合物比水配合物稳定)
2、氨的化学性质: 氨与水是等电子体(核外都是10个电子),都可以形 成氢键,都可形成配位体(形成的配位化合物比水配合 物稳定)。 Fritz Haber 1868-1934,德国物理化 学家,因发明氮气和氨气直接合成氨 的方法,获1918年诺贝尔化学奖 . 工业合成用哈伯法: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 高温、高压 催化剂
的化学性质主要表现在下列几个方面:A、还原性NH,分子中氮的氧化数为-3,呈最低氧化态,故当有氧化剂存在时能表现出还原性:(NH,分子中的 N 原子虽处于最低氧化态,但还原性却并非其化学的主要特征3CuO+2NH,= 3Cu+N2+3H,02NH3+3Cl2=N2+6HCl4NH,+302=2N2+6H,0B、取代反应NH,中的氢由于N一H键能不大,能被其它的原子或基团所取代:2NH,+2Na=2NaNH,+HHgCl2 + 2NH, = Hg(NH2)Cl ↓ + NH,Cl
氨的化学性质主要表现在下列几个方面: A、还原性 NH3分子中氮的氧化数为-3,呈最低氧化态,故当有氧化 剂存在时能表现出还原性:(NH3 分子中的 N 原子虽处 于最低氧化态,但还原性却并非其化学的主要特征) 3CuO+2NH3 = 3Cu+N2+3H2O 2NH3+3Cl2=N2+6HCl 4NH3+3O2=2N2+6H2O B、取代反应 NH3中的氢由于N—H键能不大,能被其它的原子或基团 所取代: 2NH3+2Na=2NaNH2+H2 HgCl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl↓ + NH4Cl
C、加合反应(配合反应)利用NH3上氮原子的孤对电子进行配合反应:Ag++2NH3 = [Ag(NH3)2]Cu2++4NH, = [Cu(NH3)4]2CaCl,+8NH, = CaCl2 8NHD、弱碱性氨的水溶液呈碱性,溶于水是以水合分子NH,H,O的形式存在,低温下确有这种水合晶体析出。不能写成NH.OH:NH, + H,O = HN3,HO = NH+ + OH
C、加合反应(配合反应) 利用NH3上氮原子的孤对电子进行配合反应: Ag++2NH3 = [Ag(NH3)2]+ Cu2++4NH3 = [Cu(NH3)4] 2+ CaCl2+8NH3 = CaCl2 .8NH3 D、弱碱性 氨的水溶液呈碱性,溶于水是以水合分子NH3 .H2O的 形式存在,低温下确有这种水合晶体析出。不能写成 NH4OH: NH3 + H2O = HN3 .H2O = NH4 + + OH-