氮族元素英文解释翻译、氮族元素的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 element of the nitrogen group; elements of the nitrogen group
分词翻译:
氮族的英语翻译:
【医】 nitrogen group
元素的英语翻译:
element
【计】 E
【化】 element
【医】 element
专业解析
氮族元素(Nitrogen Group Elements)是化学元素周期表第VA族的统称,包含氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)和镆(Mc)六个元素。该族元素原子最外层有5个电子,呈现-3至+5的多种氧化态,在自然界和工业应用中具有重要价值。
1. 原子结构与电子排布
氮族元素的电子构型为ns²np³,随着原子序数增加,原子半径增大,电负性递减。例如,氮的电负性为3.04(鲍林标度),而铋为2.02。这种变化导致化学性质差异:氮主要形成共价化合物(如NH₃),而铋更倾向金属特性[来源:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)元素数据库]。
2. 典型化学性质
- 氮:常温下为双原子气体(N₂),通过哈伯法合成氨(NH₃),反应式为:
$$
N_2 + 3H_2 rightleftharpoons 2NH_3 quad (Delta H = -92.4 text{kJ/mol})
$$
- 磷:存在多种同素异形体(如白磷、红磷),是DNA和ATP的关键成分[来源:《生物化学原理》(Lehninger著)]。
- 砷/锑/铋:显示金属与非金属过渡特性,如砷酸盐(AsO₄³⁻)在杀虫剂中的应用[来源:美国化学会《化学与工程新闻》]。
3. 工业与生物应用
- 氮肥生产:全球年产量超1.5亿吨尿素(CO(NH₂)₂)。
- 半导体材料:砷化镓(GaAs)用于高频电子器件。
- 医药领域:铋化合物(如次水杨酸铋)治疗胃肠道疾病[来源:《无机化学前沿》期刊2024年综述]。
4. 环境与安全
氮氧化物(NOₓ)是主要空气污染物,需通过催化还原技术处理。砷的毒性使其在饮用水中的限值为10 μg/L(WHO标准)[来源:世界卫生组织《饮用水质量指南》]。
网络扩展解释
氮族元素是元素周期表中的第VA族(IUPAC第15族),包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)五种元素。以下是其核心特征的详细解释:
一、原子结构与化合价
- 电子层结构
氮族元素的最外层均有5个电子(ns²np³),原子半径随核电荷增加逐渐增大。
- 化合价
- 最高正价:+5(对应氧化物通式R₂O₅,如N₂O₅、P₂O₅);
- 最低负价:-3(对应气态氢化物通式RH₃,如NH₃、PH₃);
- 中间价态(如+3)常见于砷、锑、铋的化合物中。
二、化学性质的相似性与递变性
- 相似性
- 均能与氢气形成RH₃型化合物,但稳定性随原子半径增大而降低(如NH₃ > PH₃ > AsH₃);
- 最高价氧化物对应的酸为H₃RO₄或HRO₃(如HNO₃、H₃PO₄)。
- 递变性
- 非金属性:从氮到铋逐渐减弱(N > P > As > Sb > Bi),金属性逐渐增强;
- 单质状态:氮、磷为非金属,砷、锑为类金属,铋为金属。
三、物理性质与存在形式
- 物理性质
- 氮气(N₂)为无色无味气体,难溶于水;磷常见同素异形体(如白磷、红磷);砷、锑、铋为固体。
- 存在形式
- 氮主要以单质形式存在于大气中;磷以磷酸盐矿物存在;砷、锑、铋多与硫结合为硫化物矿物。
四、应用与关联性
氮族元素与人类生活密切相关:
- 氮是生命必需元素(如蛋白质、DNA);
- 磷用于肥料、安全火柴;
- 砷、锑、铋用于半导体材料、合金制造等。
如需进一步了解具体化合物的性质或反应机制,可参考化学教材或权威资料。
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