氮是一种化学元素,它的化学符号是N,它的原子序数是7。氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。氮的最重要的矿物是硝酸盐。
氮的化学性质:N原子的价电子层结构为2s22p3,即有3个成单电子和一对孤电子对,以此为基础,在形成化合物时,可生成如下三种键型:
1.形成离子键。N原子有较高的电负性(3.04),它同电负性较低的金属,如Li(电负性0.98)、Ca(电负性1.00)、Mg(电负性1.31)等形成二元氮化物时,能够获得3个电子而形成N3-离子。
2.形成共价键。N原子同电负性较高的非金属形成化合物时,形成如下几种共价键:
⑴N原子采取sp3杂化态,形成三个共价键,保留一对孤电子对,分子构型为三角锥型,例如NH₃、NF₃、NCl₃等。
若形成四个共价单键,则分子构型为正四面体型,例如NH₄+离子。
⑵N原子采取sp2杂化态,形成2个共价双键和1个单键,并保留有一对孤电子对,分子构型为角形,例如Cl—N=O。(N原子与Cl原子形成一个σ键和一个π键,N原子上的一对孤电子对使分子成为角形。)
这种结构使硝酸中N原子的表观氧化数为+5,由于存在大π键,硝酸盐在常况下是足够稳定的。
⑶N原子采取sp杂化,形成一个共价叁键,并保留有一对孤电子对,分子构型为直线形,例如N₂分子和CN-中N原子的结构。
3.形成配位键。N原子在形成单质或化合物时,常保留有孤电子对,因此这样的单质或化合物便可作为电子对给予体,向金属离子配位。例如[Cu(NH₃)₄]2+。
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