Question

氮及其化合物在生活生產和科技等方面有重要的應用。請回答下列問題：
(1)氮元素基態原子的價電子排布式為                     ；
(2)在氮氣分子中，氮原子之間存在著      個σ鍵和      個π鍵；
(3)磷、氨、氧是周期表中相鄰的三種元素，比較：
①氮原子的第一電離能        (填“大于”、“小于”或“等于”)氧原子的第一電離能；
②N₂分子中氮氮鍵的鍵長      (填“大于”、“小于”或“等于”)白磷分子中磷磷鍵的鍵長；
(4)氮元素的氫化物——NH₃是一種易液化的氣體，氨分子中氮原子雜化類型為   雜化，該氣體易液化的原因是                                    。

Answer 1

（1）2s²2p³（2）一個σ鍵，二個π鍵
（3）大于 小于（4）sp³雜化，有未成鍵的孤對電子能形成氫鍵

（1）對于主族元素來說，價電子排布實際上就是最外層電子排布，故N的價電子排布為2s²2p³。
（2）p軌道夾角為90°，因此兩N原子間成鍵只有一個p軌道“頂頭”成鍵，另外兩個軌道“平行”成鍵，故形成一個σ鍵，二個π鍵。
（3）①氮原子的最外層s軌道全充滿，p軌道為半充滿，比較穩定，而氧原子的p軌道失去一個電子成為較穩定的半充滿狀態，因此N的第一電離能大于O的第一電離能；②氮原子的半徑小于P原子的半徑，且N₂分子中形成的是叁鍵，白磷中P－P鍵為單鍵，故氮分子中的氮氮鍵鍵長小于白磷中的磷磷鍵鍵長。
（4）根據氨分子的鍵角，可以判斷，氨分子中氮的雜化方式為sp³雜化，由于N的電負性較大，氮原子有未成鍵的孤對電子，分子間能形成氫鍵，故氨是一種易液化的氣體。