氮的单质

氮的单质以双原子分子N₂形式存在。氮的氢化物主要有氨NH₃、联氨N₂H₄、羟胺NH₂OH、叠氮酸HN₃。

12.1.1 氮的单质

N₂分子中2个原子以叁键结合，常温下很稳定。N₂是一种无色无味的气体，熔、沸点低(熔点-210.00℃，沸点-195.79℃)。由于氮气在常温下呈化学惰性，常被用来作保护气体；液氮可以作制冷剂。

工业上分馏液态空气制N₂，实验室由铵盐热分解制N₂。

NH₄CI+NaNO₂=NaCl+2H₂O+N₂

高温下N₂活性提高，可以与金属反应。

3Ca+N₂=Ca₃N₂

在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生产氨。

氮气在放电条件下也可以直接和氧化合。

叠氮酸

叠氮酸HN₃，分子结构如图12-4所示。分子中3个N原子连接成直线，H-N和N-N-N间的夹角是111°。3个N原子间有离域的Ⅱ₄³键，中间的N与未连接H的端N间有正常的π键；与H键连的N原子是sp²杂化的，中间的N原子是sp杂化。

图12-4 HN₃和N₃-结构、离域π键

HN₃为无色液体(熔点-80℃，沸点35.7℃)，毒性大且易爆炸，酸性(K^Θa=2.5×10^-5)与乙酸相近。

叠氮酸可由亚硝酸氧化联氨生成

N₂H₄+HNO₂=HN₃+2H₂O

N₃^-性质类似于卤离子，如白色的AgN₃和Pb(N₃)₂难溶于水。碱金属的叠氮化物稍稳定，而其他金属叠氮化物受热或受撞击易爆炸。

Pb(N₃)₂=Pb+3N₂↑

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文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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