氮族元素的氫化物

氮族元素的氫化物，又稱磷屬化氫[1]（英語：）是由氫原子與氮族元素原子（氮、磷、砷、銻、鉍或鏌）構成的化合物，是一種氫二元化合物。

簡單的氮族元素氫化物為三個氫原子與一個氮族元素原子化合而成，圖為氨、膦和胂。

氮族元素的三氫化物

最簡單的氮族元素氫化物由三個氫原子與一個氮族元素原子化合而成，其化學式通常計為XH3，少數情況下會計做H3X，其中X表示任何一種氮族元素。這些分子的結構都是三角锥形分子构型（有別於硼族元素的三氫化物的平面三角形分子构型）且皆具有極性。

這些三氫化物最穩定的是氨，而位於週期表越下方的越不穩定，且具有毒性。

化合物化學式鍵長空間填充模型
氮化氫
氨
胺
NH3
[2]
磷化氫
膦
PH3
砷化氫
胂
AsH3
銻化氫
䏲
SbH3
鉍化氫
䏟
BiH3
鏌化氫[3]
McH3

氮族元素的三氫化物的性質如下[4]：

性質 氮化氫（氨） 磷化氫（膦） 砷化氫（胂） 銻化氫（䏲） 鉍化氫（䏟）
化學式 NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3
熔點 (°C) −77.8 −133.5 −116.3 −88 ?
沸點 (°C) −34.5 −87.5 −62.4 −18.4 16.8 (推測)
液體密度 (g/cm3) 0.683 (−34 °C) 0.746 (−90 °C) 1.640 (−64 °C) 2.204 (−18 °C) ?
ΔH°
f/kJ mol−1		 −46.1 −9.6 (?) +66.4 +145.1 +277.8
鍵長 (X–H)/pm 101.7 141.9 151.9 170.7 177.59
鍵角 H–X–H 107.8° 93.6° 91.8° 91.3° 90.48°[5]

氮族元素四氢化物离子

氮族元素三氢化物還可以再被質子化成化學式形如XH4+的鎓離子，且為四面體形分子：

離子化學式分子構型pka分子結構圖球-棍模型有機衍生物
氮鎓離子
铵
NH4+
四面體型9.25[6]
季铵盐
磷鎓離子
鏻
PH4+
四面體型
季𬭸盐
砷鎓離子
鉮
AsH4+
四面體型[7]
銻鎓離子
四氫銻陽離子
SbH4+
四面體型[7]

-2价氮族元素的氫化物

另一種常見的氮族元素氫化物為2個氮族元素原子和四個氫原子化合而成，常見的比如由氮構成的聯氨，或稱肼。

化合物化學式分子結構圖空間填充模型質子化物種
二氮烷
肼
聯氨
（聯胺）
N2H4
N2H+
5
N2H2+
6
二磷烷
聯膦
P2H4
二砷烷[4]
聯胂
As2H4

参见
  • 硼族元素的氢化物
  • 碳族元素的氢化物
  • 氧族元素的氢化物
  • 鹵化氫
  • 氢化物

參考文獻
  1. . 國家教育研究院. [2017-07-21]. （原始内容存档于2017-08-10）.
  2. . pubchem. [2017-07-21]. （原始内容存档于2017-06-20）.
  3. Fricke, Burkhard. . Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. 1975, 21: 89–144 [2013-10-04]. doi:10.1007/BFb0116498. （原始内容存档于2015-04-18）.
  4. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan., 2nd, Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0080379419, pp. 557–8
  5. W. Jerzembeck, H. Bürger, L. Constantin, L. Margulès, J. Demaison, J. Breidung, W. Thiel. . Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 (14): 2550–2552 [2017-08-10]. （原始内容存档于2013-01-05）.
  6. Garrett, R.H. and Grisham, C.M. . Cengage Learning. 2016: 43 [2017-08-10]. ISBN 9781305886896. （原始内容存档于2017-08-10）.
  7. R. Minkwitz, R.; Kornath, A.; Sawodny, W.; Härtner, H. . Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1994, 620 (4): 753–756. doi:10.1002/zaac.19946200429.
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