制备 实验室: 2NH4CI+ Cal(od)2>CaCl2+2H,O+ 2NH,(g) 氮化物水解可得NH3,如 Ca3n2+ 6H2o= 3Ca(Oh)2+ 2NH3 工业: 5N+3H,-450-500oC 30MPa Fe 2N? 学电國 Fritz Haber1868-1934,德国物理化学家,因 发明氮气和氨气直接合成氨的方法,获1918年诺 贝尔化学奖. 用途 用手生产化肥:有机合成工业:洗涤剂:致冷剂等
实验室： 2NH Cl Ca(OH) CaCl 2H O 2NH (g) 4 2 2 2 3 2 2 3 N 3H 2NH 450~500C 30MPa Fe 氮化物水解可得NH3，如 Ca3N2 + 6H2O ＝ 3Ca(OH) 2 + 2NH3 工 业： 用于生产化肥；有机合成工业；洗涤剂；致冷剂等。 用 途： Fritz Haber 1868-1934，德国物理化学家，因 发明氮气和氨气直接合成氨的方法，获1918年诺 贝尔化学奖 . 制 备
模拟生物固氮 ADP ATP 研究常温常压下固氮的途径是模拟根瘤菌中固氮 酶的组成、结构和固氮过程.由于生物圈不存在 高温高压催化强化反应的条件,采取了一条全然 不同而且更为迁回复杂的路线合成氨.生物固氮( a Feasa b0nd 以ATP为还原剂,相关的半反应为 protein) N2+ 16 MgATP+8e+ 8H+ 2 NH3+ 16 MgADP+ 16P;+H Nitrogenase (Fea P-cluster Fe-Mo cofactor 学电國 NHA ATP脱磷酸化生成ADP与N2 固氮酶 MoFers8蛋白结构示意图还原为NH两种过程的偶联
ATP 脱磷酸化生成ADP与N2 还原为NH4 +两种过程的偶联 研究常温常压下固氮的途径是模拟根瘤菌中固氮 酶的组成、结构和固氮过程. 由于生物圈不存在 高温高压催化强化反应的条件，采取了一条全然 不同而且更为迂回复杂的路线合成氨. 生物固氮 以 ATP为还原剂，相关的半反应为： N2 + 16 MgATP + 8 e - 2 NH3 + 16 MgADP + 16 Pi + H2 + 8H+ 固氮酶MoFe7S8 蛋白结构示意图
化学固氮: 通过过渡金属的分子氮配合物活化N=N键: 1965年 Ru(NH3)5(h2o)J2(ag+n2 g[Ru(NH3)5(2)2+(aq)+H2o( ●1995年 2 MO(NRAr)3+N2常压,室温I(ArRN2 Mo-N=N-M(NRAr)l 2(ArRN)3Mo≡N ●1998年 W(PMe(N2)2+ Ruin2-H2dpp/Y、常压 NH3(产率达55%) 55℃ 学电國 种含N2配合物的结构 有助于N2配位化合物稳定的因素
通过过渡金属的分子氮配合物活化 N≡N 键： ● 1965年 [Ru(NH3)5(H2O)] 2+(aq) + N2(g) → [Ru(NH3)5(N2)] 2+(aq) + H2O(l) ● 1995年 2 Mo(NRAr)3 + N2 [(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3] 2 (ArRN)3Mo≡N ● 1998年 W(PMe2Ph)4(N2)2 + [RuCl(2-H2)(dppp)]X NH3 (产率达55%) 常压 55℃ 常压, < 室温 一种含N2 配合物的结构 有助于N2配位化合物稳定的因素
NH3的性质 a易溶于水 NH3溶于水中形成水合氨分子,NH3H2O, 而不是NHOH,氨分子是通过氢键与水结合成 NH3H2O,在水中只有一小部分发生电离作用。 易形成一元弱碱。Kb=18x105 NH3+H2O→NH3H2O→NH4+OH ,加合反应 ‖氨分子中有一个孤电子对,所以可与H和许多金 属离子配位形成络离子 H+NH3→>NH4 Ag++NH3→>[Ag(NH3)2]
NH3溶于水中形成水合氨分子，NH3·H2O， 而不是NH4OH，氨分子是通过氢键与水结合成 NH3·H2O，在水中只有一小部分发生电离作用。 易形成一元弱碱。Kb＝1.8 x 10 -5 _ NH3 H2O NH3 H2O NH4 OH Ag NH [Ag(NH ) ] H NH NH 3 3 2 3 4 b 加合反应 氨分子中有一个孤电子对，所以可与H+和许多金 属离子配位形成络离子。 a 易溶于水
氨分子是路易斯碱,容易和分子中有空轨道的 化合物(路易斯酸)直接加合形成加合化合物。 例如: BF3中的B有一个空的2p轨道,NI3的孤电子对 可填到B的2p空轨道中,形成加合物。 学电國 F H H FB++N—H一FB:一H H
BF3中的B有一个空的2p轨道，NH3的孤电子对 可填到B的2p空轨道中，形成加合物。 氨分子是路易斯碱，容易和分子中有空轨道的 化合物(路易斯酸)直接加合形成加合化合物。 +