P区元素性质小结
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14.1.2 氮族元素的单质?????图14-2 氮族元素的单质1.存在氮族元素中除磷在地壳中含量较多外,其它各元素含量均较少。
氮主要以单质存在于大气中,天然存在的氮的无机化合物较少。
磷较容易氧化,在自然界中不存在单质。
它主要以磷酸盐的形式分布在地壳中。
? 砷、锑和铋主要以硫化物矿的形式存在,如雄黄:As4 S4。
雌黄(As2S3 )辉锑矿(Sb2S3 ) 雄黄(As4S4)图14-3 氮族元素的存在2. 性质除氮气外,其它氮族元素的单质都比较活泼。
化学性质列于上表中。
表14-2 氮族元素的化学性质3. N2N2分子的分子轨道表达式为:N2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py,π2pz)4(σ2px)2]氮气是无色、无臭、无味的气体。
沸点为-195.8°C。
微溶于水。
强的N≡N键(944kJ/mol),常温下化学性质极不活泼,故N2常常作为惰性气体使用。
4. 磷的同素异形体图14-4 白磷和红磷(1)白磷的结构白磷的结构由P4分子通过分子间力堆积起来,每个磷原子通过其px,py和pz轨道分别和另外3个磷原子形成3个σ键,键角∠PPP为60°,分子内部具有张力,其结构不稳定。
图14-5 白磷的结构白磷的性质白磷P4是透明的、柔软的蜡状固体,化学性质活泼,空气中自燃,溶于非极性溶剂。
图14-6 白磷在空气中自燃白磷的制备将磷酸钙、砂子和焦炭混合在电炉中加热到约1500?C,可得到白磷。
2Ca3(PO4)2(s) + 6SiO2(s) + 10C(s) P4(g) + 6CaSiO3(l) + 10CO(g)(2)红磷将白磷隔绝空气加热到400℃时可得到红磷。
红磷的结构较复杂。
一种观点认为:P4分子中的一个P—P键断裂后相互连接起来形成长链结构。
所以红磷较稳定,400℃以上燃烧,不溶于有机溶剂。
图14-7 红磷的可能结构(3)黑磷黑磷具有与石墨类似的层状结构,但与石墨不同的是,黑磷每一层内的磷原子并不都在同一平面上,而是相互连接成网状结构。
大一p区元素实验报告大一P区元素实验报告引言:在大学化学实验课程中,学生们通常会接触到各种各样的实验,其中之一就是P区元素实验。
P区元素是指周期表中的15号元素,包括氮、磷、砷、锑和铋。
这些元素在化学研究和应用中具有重要的地位。
本次实验旨在通过实际操作,深入了解P区元素的性质和特点。
实验一:氮的制取和性质研究1. 实验目的通过制取氮气并研究其性质,了解氮的物理和化学性质。
2. 实验原理氮气是地球大气中的主要成分之一,占据了78%的体积比例。
在实验中,我们将通过热分解氨水的方法制取氮气。
氨水在加热过程中会分解为氨气和水蒸气,而氨气会继续分解为氮气和氢气。
3. 实验步骤(1)将适量的氨水倒入烧瓶中。
(2)加热烧瓶,观察气体的生成情况。
(3)将生成的气体通过水银池收集。
4. 实验结果与讨论在加热烧瓶的过程中,我们观察到氨水开始冒泡,并生成了气泡。
这些气泡通过导管进入水银池,逐渐充满了整个收集器。
我们可以通过观察气泡的颜色和气味来初步判断其为氮气。
氮气是一种无色、无味、无毒的气体,具有较低的活性。
实验二:磷的性质研究1. 实验目的通过研究磷的性质,了解其化学反应和应用领域。
2. 实验原理磷是一种非金属元素,存在于自然界中的磷酸盐矿物中。
它具有较高的反应性,可以与氧、氢等元素发生化学反应。
在实验中,我们将观察磷与氧气的反应以及磷的燃烧现象。
3. 实验步骤(1)取一小块白磷放入干燥的试管中。
(2)用火柴点燃试管中的磷。
(3)观察磷的燃烧现象。
4. 实验结果与讨论在点燃磷的过程中,我们观察到磷燃烧时发出明亮的白光,并产生了白色的烟雾。
这是由于磷与氧气反应产生了磷酸气体。
磷酸是一种常见的化学物质,在农业、医药等领域有着广泛的应用。
实验三:锑和铋的性质研究1. 实验目的通过研究锑和铋的性质,了解其物理和化学特性。
2. 实验原理锑和铋是P区元素中的两种金属元素,它们具有较高的密度和熔点。
在实验中,我们将观察锑和铋在不同条件下的物理和化学变化。
p区元素实验报告P区元素实验报告引言:P区元素是指位于元素周期表第15组的元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
这些元素在化学和生物学领域中具有重要的应用价值。
本实验旨在通过实际操作,探索P区元素的性质和特点。
实验一:氮的制备和性质氮是地球大气中含量最丰富的元素之一,它在自然界中以氮气(N2)的形式存在。
实验中,我们采用了氨水和氯化铵的反应制备氮气。
首先,在装有氨水的烧瓶中加入适量的氯化铵固体,然后用酸将氯化铵分解生成氨气(NH3),最后通过加热和冷却的过程将氨气转化为氮气。
实验结果表明,氮气是一种无色、无味、无毒的气体,具有较低的反应性。
实验二:磷的制备和性质磷是一种非金属元素,它以白色或黄色固体的形式存在。
实验中,我们采用了磷酸钠和硫酸的反应制备磷酸氢二钠。
首先,在烧杯中加入适量的磷酸钠固体,然后缓慢加入硫酸,搅拌使反应进行。
实验结果表明,磷酸氢二钠是一种无色结晶体,具有较强的酸性。
实验三:砷的制备和性质砷是一种具有金属和非金属特性的元素,它以灰色固体的形式存在。
实验中,我们采用了砷酸钠和硫酸的反应制备砷酸氢钠。
首先,在烧杯中加入适量的砷酸钠固体,然后缓慢加入硫酸,搅拌使反应进行。
实验结果表明,砷酸氢钠是一种无色结晶体,具有毒性。
实验四:锑的制备和性质锑是一种具有金属和非金属特性的元素,它以灰色固体的形式存在。
实验中,我们采用了锑酸钠和硫酸的反应制备锑酸氢钠。
首先,在烧杯中加入适量的锑酸钠固体,然后缓慢加入硫酸,搅拌使反应进行。
实验结果表明,锑酸氢钠是一种无色结晶体,具有较强的酸性。
实验五:铋的制备和性质铋是一种具有金属特性的元素,它以银白色固体的形式存在。
实验中,我们采用了铋酸钠和硫酸的反应制备铋酸氢钠。
首先,在烧杯中加入适量的铋酸钠固体,然后缓慢加入硫酸,搅拌使反应进行。
实验结果表明,铋酸氢钠是一种无色结晶体,具有较强的酸性。
结论:通过本次实验,我们对P区元素的制备和性质有了更深入的了解。
无机化学 p区元素p区元素是周期表中第13至18列元素,也被称为主族元素或气族元素。
它们的化学性质在同一周期内呈现出明显的变化,但在同一族内则有着相似的性质。
本文将从p区元素的发现、物理性质、化学性质和应用方面进行介绍。
一、发现历史p区元素包括第13至18列的元素,是一组很有特殊性质的元素。
人们在测定原子量和密度时陆续发现了这些元素。
在18世纪前,人们对许多p区元素的存在还没有足够的证据。
因此,这些元素也成为了化学家们探索的一个难题。
1830年代, Jons Berzelius 以三个十二面体化合物来系统地描述元素。
这些化合物即由氧、碳、氮、硫和磷的元素统一构成的,在此基础上,他将元素分成了四个区,包括酸基金属、上碲族、下碲族和稀有元素。
但当时的化学学家认为,有更多的元素应该属于上述因素中的某一组,于是 stas 和sebaste 花了 20 年时间,最终找到了人类认识的所有元素。
这一时期p区元素的最后发现是在1898年,由法国科学家Pierre Curie 发现的钋和镭。
二、物理性质1、电子配置p区元素的电子构型为 ns2np1-6(除氦He外,另有例外,即不是ns2np5,如氧O)。
其中,ns和np是主量子数。
p区元素的外层电子结构十分稳定,p区元素代表元素外层电子的数目是非常有限的,它们在化学之间的交互作用直接影响每个元素的化学适用性。
p区元素的数量相对比较少,但却具有十分丰富的化学反应性。
2、原子尺寸和电负性p区元素原子尺寸相比于同周期的s区或d区元素会比较小,但相比于前一个周期,p区元素的原子尺寸又会更加大一些。
这些原子尺寸的变化和电负性的变化有关。
氧、氮、碳等元素的电子云很大程度上影响着元素化学性质的表现。
一般来说,p区元素的电负性很高,因为它们具有较高的电子亲和能力和较高的电负性。
氨等化合物是p区元素高电负性的体现。
三、化学性质p区元素对于化学反应性的调节十分显著,同一页上的元素之间往往会显示出相似的化学性质。
p区元素实验报告实验名称:P区元素实验实验目的:通过实验观察P区(磷区)元素在不同物质中的化学性质表现,并探究其反应规律和特性。
实验原理:P区元素主要是指周期表中的第15族元素,即氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
其共同特点是均具有五个外层电子,容易参与化学反应,常见的氧化态有+3和+5。
实验材料和设备:1. 磷酸(H3PO4)、磷酸钠(Na3PO4)、磷酸氢二钠(NaH2PO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、磷酸三氢钠(NaH2PO4)、磷酸二钙(CaHPO4)等磷酸盐溶液。
2. 水(H2O)、乙醇(C2H5OH)、甲醇(CH3OH)、醋酸(C2H4O2)和甘油(C3H8O3)等溶剂。
3. 醋酸乙酯(C4H8O2)、苯(C6H6)、二硫化碳(CS2)等有机溶剂。
4. 反应管、试管夹、酒精灯、试管架等实验设备。
实验步骤:1. 将磷酸、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸三氢钠、磷酸二钙等各种磷酸盐溶液分别倒入不同的试管中,制备不同浓度的磷酸盐溶液。
2. 将试管插入试管架中,依次用酒精灯加热,观察磷酸盐溶液的变化。
实验结果:1. 磷酸盐溶液在加热后会产生白色气体,并在试管口上形成白色结晶。
2. 不同浓度的磷酸盐溶液,在加热后结晶的数量和大小不同。
实验讨论和分析:1. 在实验中发现,磷酸盐溶液在加热过程中会产生白色气体。
根据实验结果,可以判断该气体是生成的反应产物蒸发后凝结形成的。
2. 在实验过程中观察到,不同浓度的磷酸盐溶液在加热后结晶的数量和大小不同。
浓度越高的磷酸盐溶液,在加热过程中结晶数量越多,结晶颗粒越大。
这可能是因为溶液浓度越高,其中含有更多的磷酸盐分子,加热后结晶的数量和大小相应增加。
实验结论:通过本实验观察到P区元素在不同物质中的化学性质表现。
磷酸盐溶液在加热过程中产生白色气体,并在试管口上形成白色结晶。
不同浓度的磷酸盐溶液在加热后结晶数量和大小不同。
实验总结:通过本实验,深入了解了P区元素在不同物质中的化学性质表现。
p区元素实验报告引言:P区元素,也称为半金属元素,是指位于元素周期表的第十四组,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)等元素。
这些元素具有特殊的化学和物理性质,对人类生活和工业生产有着重要的影响。
本实验报告将介绍关于P区元素的实验及其性质。
实验一:碳的燃烧性质实验目的:观察碳的燃烧过程,了解碳的燃烧性质。
实验材料:碳棒、火柴、试管、酒精灯等。
实验步骤:1. 将一个碳棒点燃,观察其燃烧过程。
2. 向火烧完的碳棒上方吹气,观察碳的变化。
3. 将试管倾斜放置于火焰下,将碳棒燃烧的产物收集于试管中。
4. 添加一定量的氢氧化钠溶液,观察产生的气体反应。
实验结果与分析:1. 碳燃烧时火焰呈蓝色,释放大量热和光。
2. 吹气后,火焰熄灭,产生黑色的碳粉。
3. 收集的气体与氢氧化钠溶液反应产生气泡,说明产生了二氧化碳气体。
4. 实验结果表明,碳燃烧时与氧气反应生成二氧化碳,是一种氧化反应。
实验二:硅的热导性质实验实验目的:观察硅的热导性质,了解硅的物理特性。
实验材料:硅片、热导仪器、加热装置等。
实验步骤:1. 在硅片的一端施加热源,另一端接触热导仪器。
2. 测量硅片的温度分布和传导速率。
实验结果与分析:1. 硅片的温度从热源处逐渐降低,显示出良好的热导性能。
2. 实验结果表明,硅具有优良的热传导特性,可广泛应用于电子、光电子等领域。
实验三:锡的氧化性质实验实验目的:观察锡的氧化性质,了解锡的化学特性。
实验材料:锡片、容器、醋酸等。
实验步骤:1. 将锡片放入容器中,注入一定量的醋酸。
2. 观察锡片在醋酸中的反应过程。
3. 将反应产物与水反应,观察有无气体产生。
实验结果与分析:1. 锡片迅速与醋酸反应,产生气泡,锡片逐渐溶解。
2. 将反应产物与水反应,产生气泡,表明产生了氢气。
3. 实验结果表明,锡易被氧化,与醋酸反应生成氢气。
实验四:铅的密度测量实验实验目的:测量铅的密度,了解铅的物理性质。
实验材料:铅块、天平、量筒。