氮的氢化物、铵盐.docx

氮的氢化物、钱盐 王振山1、氨1、氨分子的结构：在NHs分子中，N原子采取不等性sb杂化Fe.Ru2N2+3H2 NH3HaberF.获1916年诺贝尔奖空间构型鍵角 107° 18'2、氨的物理性质⑴、无色、有刺激性气味的气体，在S.T.P. K P （NH3）=0.771g/L< P （$气）[Mr（NHJ=17, 厉（空气）= 29]熔点:-77.7°C,沸点:-33.4°Co⑵、易液化（临界温度132.90 高：临界压力1.14xlO7Pa） 化热较高23.35kJ/mol （可作 制冷剂）NH3分子间作用力较人NH3分子间存在氢键，其熔点和沸点高于同族的麟（PHJ ⑶、易溶于水，在常温、常压下，1体积水中能溶解约700体枳氨NH3和HQ都是极性 分子，“相似相溶”：NH溶于HQ主要形成水合分子NH3 H2O,只有一小部分发生电离生 成NHf和OH：所以氨的水溶液呈弱碱性氨水的密度P< 1 ,且氨水越浓，P越小題 NHs在低温下形成两种稳定的水合物，即NHyHgO和2NH3 H2Oo3、氨的化学性质⑴、加合反应NH3分子中N原子上的孤对电子，可以作为Lewis碱与Lewis酸（分子或离子中有适宜的 空轨道接受电子对）发生加合反应。

① 、跟水的反应氨水显弱碱性NH3+H2O = NH3-H2O = NH4-+OH ,简写 NH3+H2O = NH4^+OH\（NH3结合H[O电离出的HJ NH3 H2O不稳定，受热分解NH3-H2aA=NH3+H2Oo② 、跟酸的反应（NH结合酸电离出的H・，NH3+lT=NHr）NH3+HONH4CI （检验 NH3 或 HC1）, NH3+HNO3=NH4NO3, 2NH3+HzSO4=（NH4）2SO4NH3+H2O+CO2=NH4HCO3, 2NH3+HrCHCCh=（NH4）2CO3③ 、易形成配位化合物BF3+NH3-BF3 NH3 （亦即F3B-NH3）o许多过渡金属离子与nh3以配位键相结合组成配位 化合物 Ag・+2NH3~ [Ag（NH3）丁，Cu-+4NH3- [Cu（NH3）4]2+t Cu（OH）2+4NH3- [Cu（NH3）4]2+ +2OH-,顺・Pt（NH3）2C12 等CaC以无水）+8NH尸CaCb8NH3（氨合物与结晶水合物相似）⑵、取代反应：（氨解反应）NH3中的3个H町被某些原子或原子团取代，生成一NH：（氨基化物，如NaNHJ、=NH（亚 氨基化物，如CaNH）和三N（氮化物，如A1N）。

2NH 3 + 2Na 570°c >2NaNH 2 +H2, COC 以光气）+4NH3=CO（NH：）2（尿素）+2NH4CLHgCb 和 NH3 H2O 反应：HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl I (氨基氯化汞)+NH4CL 3Mg+2NH3』QiMg3Nj+3Hx对比 Mg+2H2O=^=Mg(OH)2+H2 t .Mg+2H2O^=MgO+H2 f 「宜亘歪亟巫亜殛殛) l" KNH2"l Ca(NH2)2 I PbNH l"Hg(NH2)Cl"l CajN^CHjNHjHzNNHzf P3N5 iCaCNzlNHiCll [KOH」Ca(OH)2 | PbO [ Hg(OH)CI J CaO」CH3OH] HOOH [ P2O5 JCaCO3[I -HSHz ffl OH^ "=NHL" 寤花O在加热条件下，NH$和许多金属反应生成金属氮化物（就像水蒸气和金属反应生成金属氧化 物一样），因此,NHs被用来制备金属氮化物（钢铁就是用NH3进行氮化的一一使表面变硬） 许多金属的氨基化物、亚氨基化物及氮化物易爆炸，所以在制取或使用这些化合物时必须十 分小心如[Ag（NH3）2]+放置会转化为有爆炸性的AgzNH,和Ag3No3Zn（NH： ）1 丄 Zn3N2+4NH3,⑶、氧化反应：NH3分子中N原子的化合价为・3,在一定条件下显还原性。

① 、跟6反应：4NH3+5O]僵纟剂4NO+6H山H盘==・903・7kJ/mol, K9那=10呃（氨的催化氧化，催化剂Pt，8 0 0 0Co工业制硝酸的基础）；4NH3+3O2（纯氧）皇矍 2N2+6H2O,黄色（绿色？）火焰，ArHm =-1267.8kJ/mol, K029s=1O228；② 、跟氮氧化物的反应：加热2 0 0 °C〜3 0 0 °C时：8NH3+6NO2^^!=7N2+12H2O, 4NH3+6NO 僵弊 5Nj+6HjO :③ 、NH3在水溶液中能被许多强氧化剂Cb、H2O2. HC1O、KMiiO4……所氧化，例如i、常温下，在水溶液中，跟C12的反应：0 若 NH3 过量,8NH3+3X2=N2+6NH4X（X=CLB1）（2NH3+3X2=N2+6HX, 6NH3+6HX=6NH4X）2NH3+3C12=N2+6HC1,+） 6NH3+6HO6NH4CI8NH3+3C12=N2+6NH4C13 若 Ch 过量，NH3+3C12=NC13+3HC1：在pH>&5时，形成氯代胺NHzCl,在pH=4.5~5.0时，形成二氯化胺NHCh,在pHV4.4 时，形成NCb;pH>8.5 pH-4.5 〜5.0NHs+HClO NH2C1+H2O, NH3+2HC1O NHC12+2H2O,NH3+3HC1O PH' it NC13+3H2O,C12+H2O = HC1+HC1ONH3+HC1O=NH2C1+H2O+) NH3十 HC1=NH±C12NH3+C12=NH2C1+NH4C1 当 Ch 过量时，NH3+3Ch=NCh+3HCl: NF3 NC13 sp3杂化，角锥形。

NCb：在900爆炸分解:NC13 = 1创2+*2C12 Ar//= ・295.5kjmol 1ii、 跟 HjOj 的反应：2NH3+3H2O2=N2+6H2Oiii、 跟 MnO；的反应：2NH3+2MiiO；=2MiiO2+N2+2OH +2H2O iv、跟OC1 •的反应:（在强碱性条件下）2NH3+OC1・=N]H4+C1・+H9v、跟 HNO三反应：NH3+HNO：=N2 t +2H：O④ 、高温下，NHs是强还原剂，能还原某些氧化物、氯化物2NH3+3CuO=N2+3H2O+3Cu： 2NH3+6CuC12= 6CuC1+N2+6HC1⑤ 、气体NH$在F?中燃烧，形成NFp 4NH3+3F2=3NH4F+NF3仮应剧烈，黄绿色火焰);气体NH$在C12中燃烧，由于条件不同，可形成若干产物：NH4CI. NHzCl. NHCb. NCI3、 NC2NH3、N2和极少量的N2H404、NH3 的实验室制法：钱盐与碱共热，2NH4Cl+Ca(OH)2^=CaCl2+2H2O+2NH3 t反应实质：NHr+OH — NH3 H2O — NH3+H2O；加热，平衡向右移动反应物状态：固+固；反应条件：A；生成物NH3的性质：易溶于水，P(NH3)VP (空气)。

发生装置：类似于实验室用KClOs制氧气；收集方法： 向下排空气法；干燥：用碱石灰(不能用浓H2SO4. P2O5、无水 CaCl：) VCaCb 和 NH3 反应，生成 CaCl2-8NH3检验是否已满：①、润湿的红色石蕊试纸放试管11,变蓝,②、玻璃棒蘸浓盐酸，接近试管II，产生白烟，Vo5、氨的用途：氨是一种重要化工产品无机合成：氮肥、 硝酸、钱盐、纯碱；有机合成：合成纤维、塑料、染料、 尿素等；致冷剂二、钱盐(NHT离子与酸根阴离子构成的离子化合物)1、物理性质(共性):一般是无色晶体(若阴离子无色)，易溶于水，溶解性类似钾盐钱盐和碱金属的盐，它们的阳离子电荷相同(NHF与 半径相近(r(NHZ)=143pm, i-(K>133pm, i(Rb>148pnu-,在性质上有许多相似之处NH4•与CH4是等电子体，呈四面体构型2、化学性质：酸性、热稳定性及还原性⑴、酸性(共性)：NlLr+H9=NH3・H9+Hr NH厂+OH』=NH3 f+H9：⑵、热稳定性差：固态钱盐受热易分解，一般分解为NHs和相应的酸① 、挥发性酸的技盐，NH$和酸一起挥发：NH4C1 丄NH3 t +HC1 t (NH4CI 在 350°C升华)NH4HCO3 丄NH3 f +H2O t +CO2 t (NH4HCO3 在常温(30°C)即分解，150"C分解完全。

)② 、不挥发性酸的技盐，只有NH?挥发逸出，酸或酸式盐则残留在容器中：(NH4)：SO4 丄NH3 t +NH4HSO4;在 355°C, (NH4)：SO4 丄2NH3 t +H2SO4 在强热卞，3(NH4)2SO4=4NH3 t +3SO： t +N2 t +6HQ t(NHJPOj 丄 3NH3+H3PO4⑶、还原性：氧化性酸的镀盐，分解出的NHs立即被氧化，产物中不存在NH$： 例 1、(NH4)2Ci2O7⑸=N2(g)+4H2O(g)+Ci2O3⑸；ArHm=-315KJ/mol(NH小C门O«s) =N2 t +4H2O t +€口3⑸(现象：犹如火山爆发)例2、NH4NO3的热分解反应，复杂多样：VNH4NO3在中等温度可逆地挥发：在高温，放热、不可逆地分解为N/O；在更高的温度 b\N：O 本身也分解为N：和 Ch在 ll(TC,NH4NO3(s)=NH3(g尸HNO3(g)；山H金=171kJ・moir NH4NO3(l)=N9(g)+2H9(g)； XH盖=・23kJ・mold 2N2O=2N2+O2・•・有如下一些反应：a、 NH4NO3 在 120°C开始缓慢分解，185°C〜250°C迅速分解：NH4NO3 =^=N2O t +2H2O tb、 高于300*0(480°C〜500°C)或撞击，爆炸性分解：2NH4NO3=4H2O f +2N2 t +O2 t , ArHm =-23&6kJ・mol"(即 NH4NO3=N2O(g)4-2H2O(g)和 2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)相加)c、 低温卞缓慢加热：2NH4NO3 ^=2NO t +N2 t +4H2Od、 在190°C以上、有机杂质催化的条件卞，5NH4NO3 ^=4N2 t +9H2O4-2HNO3 t ,该反应中生成的HNO3对NH4NO3的分解有催化作用,因此加热人量无水NH4NO3时会引起爆炸。

{配平：5NH4NO3……5NH3[5(- 3 ) -0) +5HNO3 (3(+5)-* 0 ) ->4N2 (8(0))}例 3、2NH4C1O4 丄 Cl? t +2O2 t +N： t +4H2O 仁例 4、NH4NO2=N2 t +2H2O t3、钱盐的用途⑴、碳酸氢後，硫酸钱，硝酸钱，氯化彼等用作氮肥：⑵、硝酸钱用作炸药；⑶、氯化钱用于染料工业、制作干电池以及焊接时除去待焊金属表面的氧化物① 、普通锌一猛电池(天然MnO][\v(MnOJ=70〜75%], 1868年制成)(-)Zn I NH4C1 I NlnO： ,C ( + )(・)极 Zii + 2NH4C1 - 2e- - Zn(NH3)2Cl2 I + 2H*(+ )极 2M11O： + 2H" +2e- ->2MnOOH (PM11OOH三MirCb HiO)电池反应: Zn + 2NH4CI + 2M11O：〜Zn(NH3)2Cl2 I + 2M11OOH② 、焊接金属时除去表面的氧化物薄层NH4C1 丄 NH3 t +HC1。