氨的衍生物 当氨分子中的三个氢原子 取代时,所形成的化合物叫做 1、肼(又称联氨) (1)制法:肼N2H4)是以次 的条件下),但仅能获得肼的 NaCIO+2NH3===N (2)不稳定性:联氨分子结 化轨道形成键。由于两对孤电 对孤电子对处于反位,并使N 此NzH,比NH3更不稳定,加热时便发生爆炸性分解。 N2H4()+02(g)===N2(g)+2H2004H=-624kJ/mol 肼和其某些衍生物燃烧时放热很多,可做为火箭燃料
氨的衍生物 当氨分子中的三个氢原子依次被其它原子或基团 取代时,所形成的化合物叫做氨的行生物。 1、肼(又称联氨) (1)制法:肼(N2H4 )是以次氯酸钠氧化氨(在氨过量 的条件下),但仅能获得肼的稀溶液。 NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O (2)不稳定性:联氨分子结构每个氮原子都用sp3杂 化轨道形成键。由于两对孤电子对的排斥作用,使两 对孤电子对处于反位,并使N—N键的稳定性降低,因 此N2H4比NH3更不稳定,加热时便发生爆炸性分解。 N2H4 (l)+O2 (g)===N2 (g)+2H2O(l) rH=-624kJ/mol 肼和其某些衍生物燃烧时放热很多,可做为火箭燃料。 N N H H H H 联氨分子
氨的衍生物 -0.23 g90127g8 NL0H14N2L*127 NH 0.05 1.35 -1.16 N20n7623.04NH,0H0.73N2L0LNHH0 L4Cu④pH2Cl20+zt+0 2I03+3N2H4==2+3N2↑+6H20 参加反应的氧化剂不同,N2H4的氧化产物除了N2, 还有NH4和HN3 2Mn04+10N2HL5++6Ht==10NH4+5N2↑+2Mn2+8H20 N2H+HNO2==HN3+H+2H2O(特殊反应)
(3)弱碱性:联氨中每一个N有一孤电子对,可以接 受两个质子而显碱性,是二元弱碱,碱性稍弱于氨。 N2H4+H2O===N2H5 ++OH- K1=1.010-6 (298K) N2H5 ++H2O===N2H6 2++OH- K2=9.010-16(298K) (4)氧化还原性:联氨在酸性条件下既是氧化剂又是 还原剂,在中性和碱性溶液中主要做还原剂。能将CuO、 IO3 -、Cl2、Br2还原,本身被氧化为N2 氨的衍生物 -1.16 -0.23 0.42 0.76 -3.04 0.73 0.11 N2 O N2 NH2 OH N2 H4 NH3 .H2 O 1.05 B /V A /V 1.27 1.35 -1.87 1.41 0.05 1.77 NH4 + N2 H5 + NH3 OH + N2 O N2 4CuO+N2H4===2Cu2O+N2↑+2H2O 2IO3 -+3N2H4===2I-+3N2↑+6H2O 参加反应的氧化剂不同,N2H4的氧化产物除了N2, 还有NH4 +和HN3。 2MnO4 -+10N2H5 ++6H+===10NH4 ++5N2↑+2Mn2++8H2O N2H5 ++HNO2===HN3+H++2H2O(特殊反应)
氨的行生物 -0.23 行生q9012N,182N0r产1d NzHs'127 NH 的 305K 0.05 1.35 -1.16 4 29N20076,304NO0.73NzLN 氨 还弱 1.05 0.42 NH20H+H20===NH30H+OHKb=6.6×10-9(298K) 它与酸形成盐,如:[NHOH]CI和(NH3OHD2SO4 羟氨既有还原性又有氧化性,但它主要用作还原剂 羟氨与联氨作为还原剂的优点,一方面是它们具有强的 还原性,另一方面是它们的氧化产物主要是气体N2, NO,NO),可以脱离反应体系,不会给反应体系带来 杂质
氨的衍生物 2、羟氨(NH2OH) 羟氨可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的 行生物,N的氧化态是-I,纯羟氨是无色固体,熔点 305K,不稳定,在288K以上便分解为NH3、N2和H2O 3NH2OH===NH3↑+N2↑+3H2O 4NH2OH==2NH3+N2O+3H2O(部分按此式分解) 羟氨易溶于水,其水溶液比较稳定,显弱碱性(比联氨 还弱)。 NH2OH+H2O===NH3OH++OH- Kb=6.610-9 (298K) 它与酸形成盐,如:[NH3OH]Cl和(NH3OH)2SO4。 羟氨既有还原性又有氧化性,但它主要用作还原剂。 羟氨与联氨作为还原剂的优点,一方面是它们具有强的 还原性,另一方面是它们的氧化产物主要是气体(N2, N2O,NO),可以脱离反应体系,不会给反应体系带来 杂质。 -1.16 -0.23 0.42 0.76 -3.04 0.73 0.11 N2O N2 NH2OH N2H4 NH3 .H2O 1.05 B /V A /V 1.27 1.35 -1.87 1.41 0.05 1.77 NH4 + N2H5 + NH3OH + N2O N2
氨的衍生物 3、氮化物 氮在高温时能与许多金属或非金属反应而生成氮 化物如: 3Mg+N2=-=Mg3N2 2B+N2===2BN LA、LA族元素的氮化物属于离子型氮化物,可 以在高温时由金属与N,直接化合,它们化学活性大, 遇水即分解为氨与相应的碱, LiN+3H2O===3LiOH+NH3 ILA、IVA族的氮化物如属于共价型氮化物,BN、 AlN、Si3N4、Ge3N4是固态的聚合物,其中BN、AIN 为巨型分子具有金刚石型结构,熔点很高(2273一 3273K,它们一般是绝缘体或半导体
氨的衍生物 3、氮化物 氮在高温时能与许多金属或非金属反应而生成氮 化物如: 3Mg+N2===Mg3N2 2B+N2===2BN IA、IIA族元素的氮化物属于离子型氮化物,可 以在高温时由金属与N2直接化合,它们化学活性大, 遇水即分解为氨与相应的碱, Li3N+3H2O===3LiOH+NH3 IIIA、IVA族的氮化物如属于共价型氮化物,BN、 AlN、Si3N4、Ge3N4是固态的聚合物,其中BN、AlN 为巨型分子具有金刚石型结构,熔点很高(2273— 3273K),它们一般是绝缘体或半导体
氨的衍生物 过渡金属的氮化物如TiN、ZrN、MnN2、W2N3, 氮原子填充在金属结构的间隙中合金的结构没有变, 具有金属的外形,且更充实了,所以性质更稳定一般 不易与水、酸起反应,不被空气中的氧所氧化,热稳 定性高,能导电并具有高熔点,适合用于作高强度的 材料。它们称为间充型氮化物
氨的衍生物 过渡金属的氮化物如TiN、ZrN、Mn5N2、W2N3, 氮原子填充在金属结构的间隙中合金的结构没有变, 具有金属的外形,且更充实了,所以性质更稳定一般 不易与水、酸起反应,不被空气中的氧所氧化,热稳 定性高,能导电并具有高熔点,适合用于作高强度的 材料。它们称为间充型氮化物