氮族元素的通性优秀课件.ppt

《氮族元素的通性优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氮族元素的通性优秀课件.ppt（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、氮族元素的通性第1页，本讲稿共16页氮族元素是元素周期表的第15族（VA 第五主族），位于碳族元素和氧族元素之间，包括的元素有：氮（N），磷（P）,砷（As）,锑（Sb）（音 t）,铋（Bi）,115号元素（Uup）砷第2页，本讲稿共16页元素元素氮（氮（N)磷（磷（P)砷（砷（As)锑（锑（Sb)铋（铋（Bi)原子序数原子序数715335183价电子层结价电子层结构构ns2 np3共价半径共价半径/pm70110121141155电负性电负性3.02.22.22.12.0主要氧化态主要氧化态-3，+1，+2，+3，+4，+5-3，+3，+5-3，+3，+5+3，+5+3，+5熔点熔点/-20

2、9.8644.1白磷白磷升华升华630.74271.3沸点沸点/-195.8280红磷红磷603升华升华16351560第3页，本讲稿共16页原子序数增加 电子层数逐渐增加 原子半径逐渐增大 原子核对最外层电子的作用力逐渐减弱 原子获得电子的趋势逐渐减弱 元素的非金属性也逐渐减弱 气态氢化物稳定性逐渐减弱（NHPHAsH）最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 酸 性 逐 渐 减 弱（HNOH3POH3AsO）原子序数的增加 原子失去电子的趋势逐渐增强 元素的金属性逐渐增强，砷虽是非金属，却已表现出某些金属性，而锑、铋却明显表现出金属性。第4页，本讲稿共16页 氮族元素氮族元素自上而下

3、氧化态为自上而下氧化态为+3的物质的物质稳定性增加，氧化态为稳定性增加，氧化态为+5的的物质稳定性降低物质稳定性降低保留低价态，不易形成最高价的倾向，保留低价态，不易形成最高价的倾向，这叫惰性电子对效应这叫惰性电子对效应第5页，本讲稿共16页第6页，本讲稿共16页 As 英文名称：Arsenic 原子序数：33 元素原子量：74.92160 元素类型：非金属 第7页，本讲稿共16页有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其中灰色晶体具有金属性，脆而硬，具有金属般的光泽，并善于传热导电，易被捣成粉沫。在常压下砷容易升华，不能测出它的熔沸点，所以要在高压下测熔沸点。升华点和沸点不一样，升华是从固态直接变成气

4、态，沸腾是从液态变成气态，在常压下加热砷还没熔化就变成气态了。熔点817（28大气压），加热到613，便可不经液态，直接升华，成为蒸气，砷蒸气具有一股难闻的大蒜臭味。第8页，本讲稿共16页砷的单质(无毒）1.与非金属（O,S)2.与熔融的氢氧化钠3.与热的浓H2SO4,HNO3及王水4.与金属形成合金和化合物，GaAs,InAs等（可作半导体材料）第9页，本讲稿共16页砷化氢（化学式：AsH3）又称砷化三氢、砷烷、胂。是最简单的砷化合物，常温常压下为无色气体。有大蒜气味，且剧毒可燃。1.胂的制备2.AsH3不稳定，在空气中自燃，缺氧时分解。3.马氏试砷法4.古氏试砷法第10页，本讲稿共16页砷

5、的氧化物及其水合物 1.三氧化二砷，俗称砒霜，分子式As2O3，无臭,白色粉末或结晶,致死量为0.1g.2.砷酸，无色至白色透明斜方晶系细小板状结晶，具有潮解性，剧毒。可用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等。可由三氧化二砷与硝酸反应制得。3.五氧化二砷，在空气中吸潮，易溶于水(20时每100g水溶解230g)。它是强氧化剂，能将二氧化硫氧化为三氧化硫。毒性比砒霜（三氧化二砷）弱。长期接触能致癌！第11页，本讲稿共16页 GaAs是是直接能隙直接能隙（导带最小值（导带底）和满带最大值在（导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中空间中同一位置）的材料，所以可以用来同一位置）的材料，所以可以用来发光发光

6、。而。而Si是间接能隙的材料，只能发射非常是间接能隙的材料，只能发射非常微弱的光。微弱的光。砷化镓于砷化镓于1964年进入实用阶段。砷化镓可以制成年进入实用阶段。砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高电阻率比硅、锗高3个数量级个数量级以上的半绝缘高阻材料以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、用来制作集成电路衬底、红外探测器、光子探测器光子探测器等。由于其等。由于其电子迁移率比硅大电子迁移率比硅大56倍倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪高

7、频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强声小、抗辐射能力强等优点。此外，还可以用于制作转移器件等优点。此外，还可以用于制作转移器件体效应器件。砷化体效应器件。砷化镓是半导体材料中镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，导热性差，不适宜制作大功率器件。虽然砷化镓具有优越的性能，但由于它在高温导热性差，不适宜制作大功率器件。虽然砷化镓具有优越的性能，但由于它在高温下分解，故要生长理想化学配比的高纯的单晶材料，技术上要求比较高。下分解，故要生长理想化学配比的高纯的单晶材料，技术上要求比较高。第12页，本讲稿

8、共16页第13页，本讲稿共16页 在食品安全方面，砷元素被认为是一种有毒有害元素，一直是人们关注的重点。低剂量的无机砷如果被长期摄入，虽然不会产生急性中毒反应，但对身体健康还是有很大的威胁，容易引发皮肤癌、膀胱癌、肾癌等疾病。砷的无机化合物一般具有毒性，随化合价和结合基团不同，其毒性依照砷化氢、三氧化二砷（俗称砒霜）、亚砷酸、砷酸的顺序依次减小，食物或水中的无机砷（如亚砷酸根）进入人体之后，能与带巯基的酶生成稳定的螯合物，使得很多生物酶的活性降低或消失，严重干扰细胞的生物功能、结构和正常代谢；第14页，本讲稿共16页第15页，本讲稿共16页 砷的有机化合物毒性一般比无机砷要小得多，甚至有些烷基化程度较高的有机砷化合物，如砷甜菜碱、砷糖等，几乎没有毒性。海产品尽管其含砷量高，但所含的大都是毒性较小的砷甜菜碱、砷糖等有机砷化合物第16页，本讲稿共16页