氮族元素材料化学

氮族元素知识点总结一、氮族元素的性质1. 氮（N）氮是氮族元素中最常见的元素，占据地壳中78%的成分。

氮气是一种无色、无味、无臭的气体，化学性质相对稳定。

在常温下，氮气是不活泼的。

但是，当氮气与氢气或氧气等其他元素发生反应时，就会变得非常活泼。

2. 磷（P）磷是一种具有五种同素异形体的元素，分别是白磷、红磷、黑磷、紫磷和蓝磷。

其中，白磷是最常见的形态，具有毒性并且在空气中易燃。

磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在，例如磷灰石和磷灰石。

磷在工业生产中主要用于制造化肥、杀虫剂、药物和清洁剂。

3. 砷（As）砷是一种具有金属和非金属特性的元素，化学性质较活泼。

砷的化合物在环境和生物体中具有毒性。

然而，砷化合物在医药和半导体工业中具有一定的应用价值。

4. 锑（Sb）锑是一种银白色的金属元素，具有良好的导电性和导热性。

锑主要用于制造半导体材料、合金和防火材料。

5. 铋（Bi）铋是一种银白色的金属元素，具有较低的熔点和高的电阻率。

铋主要用于制造合金、化妆品和医药。

二、氮族元素的应用1. 化肥氮族元素主要用于制造化肥，如尿素、磷酸二铵和钾肥等。

这些化肥在农业生产中起着至关重要的作用，能够促进植物生长，增加作物产量。

2. 基础材料氮族元素还用于制备一些重要的基础材料，如硫化磷、磷酸盐、氟硼酸盐等，这些材料在工业生产中具有广泛的应用价值。

3. 医药氮族元素在制药工业中也有重要的应用，例如磷酸二氢钾、砷酸钠、氯化铋等化合物都是一些重要的药物原料。

4. 电子材料磷化镓、砷化镓、硒化锗等化合物是一些重要的半导体材料，用于制造太阳能电池、激光器和传感器等电子产品。

5. 生活用品氮族元素在生活用品中也发挥着重要作用，例如在防火材料、合金材料、玻璃染料等方面都有应用。

三、氮族元素在环境和生物中的作用1. 生物体中的氮族元素氮族元素在生物体内起着至关重要的作用，如氨基酸、核酸、蛋白质和维生素都离不开氮族元素。

磷还是DNA和RNA的主要组成部分，铋在人类体内也具有一定的生理功能。

高中化学氮族元素知识点氮族元素是元素周期表中的第15族元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和锇（Bi）。

这些元素在化学性质上具有一些共同的特征，例如它们的价态多变，敏感度较高，容易形成各种化合物等。

1.化学特性氮族元素的价态多变，氮的电子结构为1s²2s²2p³，其价态通常为-3、+3、0和+5、氮和磷的成键性质更加明显而形成更多的化合物，而砷、锑和锇则形成较少的化合物。

在化合物中，氮族元素通常以共价键形式存在。

2.氮族元素的重要化合物（1）氮化物：氮族元素与金属形成氮化物，例如氮化钙（Ca3N2）、氮化铍（Be3N2）等。

这些化合物通常具有很高的热稳定性和硬度，可用作耐磨材料和催化剂。

（2）卤化物：氮族元素与卤素形成卤化物，例如五氯化磷（PCl5）、五溴化磷（PBr5）等。

这些化合物在有机合成和分析化学中具有重要的应用，例如五氯化磷可用于酰氯的制备，五溴化磷可用于酰溴的制备。

（3）氮氧化物：氮氧化物是氮族元素中最重要的化合物之一，其中最常见的是一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和氧化氮（N2O）。

氮氧化物在大气中起着重要的化学作用，例如一氧化氮对臭氧层的破坏、二氧化氮和空气中的水蒸气反应形成酸雨等。

3.氮族元素的生物化学作用氮族元素在生物体内具有重要的生物化学作用。

例如，氨基酸中的氮以氨的形式存在，氨是合成蛋白质和核酸的关键物质。

此外，生物体内的ATP（三磷酸腺苷）也包含氮元素，ATP是细胞内能量转化的重要媒介物。

4.氮族元素的应用（1）氮化物的应用：氮化物具有耐磨、高熔点和高硬度的特点，因此被广泛应用于耐磨涂层、陶瓷材料和切削工具等领域。

（2）磷适用性广泛：磷广泛应用于农业和化学工业。

作为肥料，磷是作物生长所需的关键元素之一；作为化学品，磷广泛应用于合成有机化合物、制备药品和消防材料等。

（3）磷化氢的用途：磷化氢（PH3）可用作溴化和碘化的脱溴和脱碘试剂，也可用于制备金属磷化物，例如氢磷化镉和氢磷化铜等。

氮族元素知识点归纳氮族元素是周期表中的第15族元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和钋（Bi）。

以下是氮族元素的一些重要知识点的归纳：1.原子性质：-原子结构：氮族元素的原子核外层电子数为5个，包括3个p电子和2个s电子。

氮族元素的原子半径随着周期数的增加而增加，同时电子层数也增加。

-电离能：氮族元素的电离能随着周期数的增加而增加，原子核对外层电子的吸引力增强。

-电负性：氮族元素的电负性随着周期数的增加而增加，原子核向外层电子施加的吸引力增强。

-氧化态：氮族元素通常呈-3氧化态，但也能呈现其他氧化态，如氮的氧化态为-1到+5，磷的氧化态为-3到+5-化合价：氮族元素的化合价通常为3、52.物理性质：-氮：无色、无臭、味道也基本无味，为一个非金属气体。

它是空气中的主要成分之一，占据了输配器中的78%。

-磷：红色或白色固体，存在多种同素异形体，包括白磷、红磷和黑磷。

白磷具有毒性，易自燃，红磷为不活泼的固体，黑磷则为金属光泽的固体。

-砷：银灰色金属外观，有毒。

它有多个形态，包括黄砷（三角形晶体）、白砷（金属光泽）、黑砷和金砷（金属光泽）。

-锑：银白色，有金属光泽，是一种脆性材料。

它在空气中稳定，在酸中溶解度较高。

-钋：银白色金属外观，有较高毒性。

它是地壳中最不多见的元素之一3.化学性质：-反应活性：氮族元素的反应活性随周期数的增加而增加。

氮气稳定且不易反应，磷在空气中燃烧，而砷、锑和钋则会与氧反应。

-氮与氢气反应生成氨气（NH3），这是合成肥料和化学品的主要工艺。

-磷可与氧气反应生成五氧化二磷（P2O5），用作化学品和肥料的原料。

-砷常与卤素形成盐类，如三氯化砷（AsCl3）和五氯化砷（AsCl5）。

-锑的化合物通常具有还原性，可以与氯气反应生成三氯化锑（SbCl3）。

-钋具有高放射性，其化合物主要用于放射疗法和核科学研究。

4.应用：-氮：氮气广泛用于制造氨气，用作农业肥料和化学品的原料。

第十四章氮族元素§本章摘要§1.氮和氮的化合物单质氮的氢化物氮的含氧化合物2.磷和磷的化合物单质磷的氢化物磷的含氧化合物磷的卤化物和硫化物3.砷、锑、铋单质砷锑铋的氢化物砷、锑、铋的氧化物及其水§1. 氮和氮的化合物一.单质1 氮气的化学性质常温下N2很稳定，表现出惰性，高温下活泼些。

1°和非金属的反应N 2 + 3H2－－2NH3催化剂，一定T.P下反应，高中讨论过。

2°和金属单质的反应高温下和Mg、Ca、Sr、Ba反应3Ca + N2---Ca3N2（ Ca:410℃,Sr:380℃ ,Ba:260 ℃)和Li反应250℃就很快了6Li + N2 --- 2Li3N二氮的氢化物1、氨(NH3)1°NH3的分子结构2 °液氨的性质(和H2O相比较)：-33.4℃液化，可作非水溶剂。

它是路易斯碱。

故液氨和H2O一样，很难电离和Na反应，H2O 和Na反应迅速，NH3和Na反应极慢，放置时反应如下：H 2逸出后，蒸干得白色固体NaNH2，即氨基钠。

NH3（l）能溶解碱金属，稀溶液显蓝色氨合电子是金属液氨溶液显蓝色的原因，也是金属液氨溶液显强的还原性和导电性的依据。

它的导电性超过任何电解质溶液，类似金属。

3°氨的化学性质A)络合反应氨分子中有一个孤电子对，所以可与许多金属离子配位形成络离子。

B: 杂化，与3个F形成三个键，B中还有一个空的2P轨道，NH3的孤电子对填到B的2P空轨道中。

2、联氨 N2H41°结构N2H4可以看成是NH3中的一个H被NH2取代，联氨又叫肼，N上仍有孤对电子。

2°联氨的性质纯的联氨是无色液体, m.p.1.4 ℃, b.p.113.5 ℃。

A)显碱性其碱性的机理与NH3一样是二元弱碱，比NH3略弱。

B)氧化还原性N2H4N显－2价，既有氧化性又有还原性不论在酸中、碱中，联氨作氧化剂，反应都非常慢，故只是一个好的还原剂。