氮族元素英文解釋翻譯、氮族元素的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 element of the nitrogen group; elements of the nitrogen group
分詞翻譯:
氮族的英語翻譯:
【醫】 nitrogen group
元素的英語翻譯:
element
【計】 E
【化】 element
【醫】 element
專業解析
氮族元素(Nitrogen Group Elements)是化學元素周期表第VA族的統稱,包含氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、铋(Bi)和镆(Mc)六個元素。該族元素原子最外層有5個電子,呈現-3至+5的多種氧化态,在自然界和工業應用中具有重要價值。
1. 原子結構與電子排布
氮族元素的電子構型為ns²np³,隨着原子序數增加,原子半徑增大,電負性遞減。例如,氮的電負性為3.04(鮑林标度),而铋為2.02。這種變化導緻化學性質差異:氮主要形成共價化合物(如NH₃),而铋更傾向金屬特性[來源:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)元素數據庫]。
2. 典型化學性質
- 氮:常溫下為雙原子氣體(N₂),通過哈伯法合成氨(NH₃),反應式為:
$$
N_2 + 3H_2 rightleftharpoons 2NH_3 quad (Delta H = -92.4 text{kJ/mol})
$$
- 磷:存在多種同素異形體(如白磷、紅磷),是DNA和ATP的關鍵成分[來源:《生物化學原理》(Lehninger著)]。
- 砷/銻/铋:顯示金屬與非金屬過渡特性,如砷酸鹽(AsO₄³⁻)在殺蟲劑中的應用[來源:美國化學會《化學與工程新聞》]。
3. 工業與生物應用
- 氮肥生産:全球年産量超1.5億噸尿素(CO(NH₂)₂)。
- 半導體材料:砷化镓(GaAs)用于高頻電子器件。
- 醫藥領域:铋化合物(如次水楊酸铋)治療胃腸道疾病[來源:《無機化學前沿》期刊2024年綜述]。
4. 環境與安全
氮氧化物(NOₓ)是主要空氣污染物,需通過催化還原技術處理。砷的毒性使其在飲用水中的限值為10 μg/L(WHO标準)[來源:世界衛生組織《飲用水質量指南》]。
網絡擴展解釋
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)、銻(Sb)、铋(Bi)五種元素。以下是其核心特征的詳細解釋:
一、原子結構與化合價
- 電子層結構
氮族元素的最外層均有5個電子(ns²np³),原子半徑隨核電荷增加逐漸增大。
- 化合價
- 最高正價:+5(對應氧化物通式R₂O₅,如N₂O₅、P₂O₅);
- 最低負價:-3(對應氣态氫化物通式RH₃,如NH₃、PH₃);
- 中間價态(如+3)常見于砷、銻、铋的化合物中。
二、化學性質的相似性與遞變性
- 相似性
- 均能與氫氣形成RH₃型化合物,但穩定性隨原子半徑增大而降低(如NH₃ > PH₃ > AsH₃);
- 最高價氧化物對應的酸為H₃RO₄或HRO₃(如HNO₃、H₃PO₄)。
- 遞變性
- 非金屬性:從氮到铋逐漸減弱(N > P > As > Sb > Bi),金屬性逐漸增強;
- 單質狀态:氮、磷為非金屬,砷、銻為類金屬,铋為金屬。
三、物理性質與存在形式
- 物理性質
- 氮氣(N₂)為無色無味氣體,難溶于水;磷常見同素異形體(如白磷、紅磷);砷、銻、铋為固體。
- 存在形式
- 氮主要以單質形式存在于大氣中;磷以磷酸鹽礦物存在;砷、銻、铋多與硫結合為硫化物礦物。
四、應用與關聯性
氮族元素與人類生活密切相關:
- 氮是生命必需元素(如蛋白質、DNA);
- 磷用于肥料、安全火柴;
- 砷、銻、铋用于半導體材料、合金制造等。
如需進一步了解具體化合物的性質或反應機制,可參考化學教材或權威資料。
分類
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