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氮族元素是指元素週期表上第15族(ⅤA族)的元素,位于碳族元素和氧族元素之间。氮族元素包含氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc),其中氮和磷為典型的非金屬元素,砷和銻為類金屬,鉍和鏌則為貧金屬。此外鏌為人造元素,具極高的放射性。在标准状况下,除氮单质为气体外,其他元素的单质均为固体。它们也可以被称为 pnictogen (来自古希臘語 πνίγειν(pnígein) ,意指窒息、扼殺,+ -ct- + -o- + -gens*,意指素)
本族元素在化合物中可以呈现-3、+3、+5等多种化合价,它们的原子最外层都有5个电子,離子的最高正价都是+5价。
物理性质
化学性质
氮族元素的气态氢化物化学式可用RH3表示,例如氨(NH3)、膦(PH3)、胂(AsH3)等。最高氧化物的化学式可用R2O5表示,其对应水化物为酸且酸性變化的趨勢為HNO3>H3PO4>H3AsO4。
氮族元素常見的化學反應方程式
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↑(製硝酸)
4HNO3 = 2H2O + 4NO2↑+O2↑
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (其浓溶液与金属反应以鎂、銅为分界线)
参考文献
参见
- 氮族元素的氢化物
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