氮的氫化物(166中,2008年5月26日,王振山)

1、1氮的氫化物（166中，2008年5月26日，王振山）氮的氫化物氮的氫化物NH3，(N，3)；N2H4，(N，2)；NH2OH，(N，1)；HN3，(N，13)；氫化物的酸堿性取決于與氫直接相連的原子上的電子云密度電子云密度越小，酸性越強(qiáng)。一、氨１、氨分子的結(jié)構(gòu)NH100.8pm107.3o..HHNH100.8pm107.3o..HH2N23H2NH3HaberF.獲1916年諾貝爾獎(jiǎng)FeRu2、氨的物理性質(zhì)⑴、無(wú)色、有刺激性氣味的氣

2、體，在S.T.P.下ρ(NH3)=0.771gL＜ρ(空氣)。29(?空氣）Mr⑵、熔點(diǎn):77.7℃，沸點(diǎn):33.4℃。易液化，氣化熱較高，23.35kJmol（可作制冷劑)。常溫下易加壓液化有較大蒸發(fā)熱，可作致冷劑。介電常數(shù)較水小得多，故與水相比，液氨對(duì)有機(jī)物是較好溶劑，而對(duì)離子型無(wú)機(jī)化合物則是不良溶劑。液氨可溶解堿金屬及堿土金屬的Ca、Sr、Ba等，生成一種藍(lán)色溶液，放置時(shí)，慢慢分解放出H2，如：2Na2NH3=2Na2NH2H2顯

3、藍(lán)色的原因據(jù)認(rèn)為是溶液中存在氨合電子，eYNH3=(NH3)Y藍(lán)，這種溶液可導(dǎo)電，一般較穩(wěn)定，常作為一種強(qiáng)還原劑。⑶、易溶于水，在常溫、常壓下，１體積水中能溶解約700體積氨。（NH3和H2O都是極性分子，同時(shí)NH3和H2O還發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。）氨水的密度ρ＜１，且氨水越濃，ρ越小。市售濃NH3H2O密度0.91，含NH3約28％，相當(dāng)于16molL。３、氨的化學(xué)性質(zhì)：要表現(xiàn)為以下4點(diǎn)⑴、加合性①、跟水的反應(yīng)：氨水顯弱堿性。NH3H2ONH

4、3H2ONH4OH，簡(jiǎn)寫(xiě)NH3H2ONH4OH。NH3H2O不穩(wěn)定，受熱分解NH3H2ONH3H2O。ΔNH3極易溶于水，在水中通過(guò)氫鍵與H2O分子相連結(jié)主要形成水合分子NH3H2O。水溶液中，一小部分NH3H2O發(fā)生電離而使溶液呈弱堿性(1molL的NH3H2O只有0.004mol電離)，NH3H2ONH4OH，Kbθ=105；NH4則是NH3與H的加合物。(298K，0.1molLNH3H2O只有1.34％電離)。﹡NH4與K、Rb

5、(陽(yáng)離子性質(zhì)相近，離子半徑有關(guān))②、跟酸的反應(yīng)（NH3結(jié)合酸電離出的H，NH3H=NH4）NH3HCl==NH4Cl（檢驗(yàn)NH3或Hal），NH3HNO3=NH4NO3，2NH3H2SO4=(NH4)2SO4NH3H2OCO2=NH4HCO3，2NH3H2OCO2=(NH4)2CO3NH3分子中N原子上的孤對(duì)電子孤對(duì)電子，可以作為L(zhǎng)ewis堿與Lewis酸(分子或離子中有適宜的空軌道接受電子對(duì))發(fā)生加合反應(yīng)。Lewis酸、堿反應(yīng)：NH3

6、(g)HCl(g)=NH4Cl(s)⑵、配位性：跟某些金屬離子的反應(yīng)Ag2NH3→[Ag(NH3)2]，Cu24NH3→[Cu(NH3)4]2，BF3NH3=F3BNH3NH3分子中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，因此在適當(dāng)條件下能與其它分子或離子形成配鍵，例如，作為配體與過(guò)渡金屬離子形成配合物：Ag2NH3=[Ag(NH3)2]與一些分子形成加合物BF3NH3＝BF3NH3⑶、還原性由于NH3中N為3氧化態(tài)，故只顯還原性，但NH3一般較穩(wěn)定，

7、在氣態(tài)下不易被氧化，比如在空氣中無(wú)催化劑時(shí)不燃燒，但可在純O2中燃燒，火焰呈黃色，3NH3。3Mg2NH3Mg3N23H2對(duì)比Mg2H2OMg(OH)900℃Δ2H2↑；Mg2H2OMgOH2↑Δ在加熱條件下，NH3和許多金屬反應(yīng)生成金屬氮化物（就像水蒸氣和金屬反應(yīng)生成金屬氧化物一樣），因此，NH3被用來(lái)制備金屬氮化物（鋼鐵就是用NH3進(jìn)行氮化的――使表面變硬）。許多金屬的氨基化物、亞氨基化物及氮化物易爆炸，所以在制取或使用這些化合物時(shí)

8、必須十分小心。如[Ag(NH3)2]放置會(huì)轉(zhuǎn)化為有爆炸性的Ag2NH，和Ag3N。3Zn(NH2)2Zn3N24NH3，“氮”和“氧”的相對(duì)應(yīng)化合物比較的相對(duì)應(yīng)化合物比較KNH2Ca(NH2)2PbNHHg(NH2)ClCa3N2CH3NH2H2NNH2P3N5CaCN2NH2ClKOHCa(OH)2PbOHg(OH)ClCaOCH3OHHOOHP2O5CaCO3HOCl－NH2相當(dāng)于－相當(dāng)于－OH；＝；＝NH、≡N相當(dāng)于＝相當(dāng)于＝O另

9、一種情況是以氨基或亞氨基取代其它化合物中的原子或基團(tuán)，如COCl2(光氣)4NH3=CO(NH2)2(尿素)2NH4Cl，HgCl22NH3=Hg(NH2)Cl↓(氨基氯化汞)NH4Cl這種反應(yīng)實(shí)際上是氨參與的復(fù)分解反應(yīng)，與水解類似，稱氨解反應(yīng)SOCl24NH3=SO(NH2)2(亞硫胺)2NH4Cl，NH3NH2ClOH=N2H4(聯(lián)氨)ClH2O４、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法：銨鹽與堿共熱，2NH4ClCa(OH)2CaCl22H2O2NH

10、3↑Δ反應(yīng)實(shí)質(zhì)：NH4OHNH3H2ONH3H2O；加熱，平衡向右移動(dòng)。發(fā)生裝置發(fā)生裝置類似于實(shí)驗(yàn)室用KClO3制氧氣；向下排空氣法收集收集；用堿石灰干燥干燥(不能用濃H2SO4、P2O5、無(wú)水CaCl2)∵CaCl2和NH3反應(yīng)，生成CaCl28NH3檢驗(yàn)是否已滿：①、潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放試管口，變藍(lán)；②、玻璃棒蘸濃鹽酸，接近試管口，產(chǎn)生白煙。５、氨的用途：氨是一種重要化工產(chǎn)品。無(wú)機(jī)合成：氮肥、硝酸、銨鹽、純堿；有機(jī)合成：合成纖維、塑

11、料、染料、尿素等；致冷劑。二、銨鹽（NH4離子與酸根陰離子構(gòu)成的離子化合物）１、物理性質(zhì)（共性）：一般是無(wú)色晶體（若陰離子無(wú)色），易溶于水，溶解性類似鉀鹽。銨鹽和堿金屬的鹽，它們的陽(yáng)離子電荷相同(NH4與M)，半徑相近(r(NH4)=143pm，r(K)=133pm，r(Rb)=148pmr，在性質(zhì)上有許多相似之處。NH4與CH4是等電子體，呈四面體構(gòu)型。２、化學(xué)性質(zhì)：酸性、熱穩(wěn)定性及還原性。酸性、熱穩(wěn)定性及還原性。酸性、熱穩(wěn)定性及還原

12、性。酸性、熱穩(wěn)定性及還原性。⑴、共性（酸性）：NH4OHNH3↑＋H2O；NH4H2ONH3H2O＋HΔ⑵、熱穩(wěn)定性差：固態(tài)銨鹽受熱易分解，一般分解為NH3和相應(yīng)的酸銨鹽中酸根的酸性越強(qiáng)，銨鹽的穩(wěn)定性越大，即NH4I＞NH4Br＞NH4Cl＞NH4FⅠ、揮發(fā)性酸的銨鹽，NH3和酸一起揮發(fā)：NH4ClNH3↑HCl↑(NH4Cl在350℃升華）ΔNH4HCO3NH3↑H2O↑CO2↑〔NH4HCO3在常溫（30℃）即分解，150℃分解完全

13、。〕ΔⅡ、不揮發(fā)性酸的銨鹽，只有NH3揮發(fā)逸出，酸或酸式鹽則殘留：(NH4)3PO43NH3↑H3PO4，(NH4)2SO4NH3↑NH4HSO4；ΔΔ在355℃，(NH4)2SO42NH3↑H2SO4；3(NH4)2SO44NH3↑3SO2↑N2↑6H2O↑Δ強(qiáng)熱⑶、還原性：氧化性酸的銨鹽，酸根離子有強(qiáng)氧化性，解出的NH3立即被氧化，產(chǎn)物中不存在NH3：例１、(NH4)2Cr2O7(s)=N2(g)4H2O(g)Cr2O3(s)；=3