氮族元素
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氮族元素是元素周期表的的ⅤA族元素(IUPAC新规定:15族),位于碳族元素和氧族元素之间,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)六种元素。
这一族元素在化合物中可以呈现-3,+3,+5等多种化合价,他们的原子最外层都有5个电子。最高正价都是+5价。
物理性质
氮族元素主要性质的比较
元素名称 | 元素符号 | 原子半径(nm) | 主要化合价 | 状态(标况) | 密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
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氮 | N | 0.075 | -3,0,+1,+2,+3,+4,+5 | 气体 | 1.251克/升 | -209.9 | -195.8 |
磷 | P | 0.110 | -3,0,+3,+5 | 固体 | 1.82克/立方厘米(白磷),2.34克/立方厘米(红磷) | 44.1 | 280 |
砷 | As | 0.121 | -3,0,+3,+5 | 固体 | 5.727克/立方厘米 | 817 | 613 |
锑 | Sb | 0.141 | 0,+3,+5 | 固体 | 6.684克/立方厘米 | 630.7 | 1750 |
铋 | Bi | 0.152 | 0,+3,+5 | 固体 | 9.80克/立方厘米 | 271.3 | 1560 |
镆 | Mc | 不详 | 不详 | 不详 | 不详 | 不详 | 不详 |
化学性质
氮族元素中非金属(氮、磷、砷)的气态氢化物化学式可用RH3表示,且有NH3>PH3>AsH3。最高氧化物的化学式可用R2O5表示,其对应水化物为酸且有HNO3>H3PO4>H3AsO4。并砷虽是非金属,却已表现出某些金属性,而锑、铋却明显表现出金属性。
部分方程式:
N2+O2 = 2NO(大气放电)
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO(大气固氮)
N2+3H2=2NH3(高温高压、催化剂)
NH4Cl = NH3↑+HCl↑
NH3+HCl = NH4Cl
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(加热、催化剂)
2NO+O2 = 2NO2
3NO2+H2O = 2HNO3+NO↑(制硝酸)
4HNO3 = 2H2O + 4NO2↑+O2↑
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (其浓溶液与金属反应以Mg、Cu为分界线)
左方一族: | 氮族元素 第15族 | 右方一族: |
碳族元素 | 氧族元素 |
参见
- 氮族元素的氢化物
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