为什么N会有+2、+4价（还有其他价）?这样的话最外层不就没满吗

Question

为什么N会有+2、+4价（还有其他价）?这样的话最外层不就没满吗

Answer 1

由于单质N2在常况下异常稳定,人们常误认为氮是一种化学性质不活泼的元素.实际上相反,元素氮有很高的化学活性.N的电负性（3.04）仅次于F和O,说明它能和其它元素形成较强的键.另外单质N2分子的稳定性恰好说明N原子的活泼性.问题是目前人们还没有找到在常温常压下能使N2分子活化的最优条件.但在自然界中,植物根瘤上的一些细菌却能够在常温常压的低能量条件下,把空气中的N2转化为氮化合物,作为肥料供作物生长使用.所以固氮的研究一直是一个重要的科学研究课题.因此我们有必要详细了解氮的成键特性和价键结构. 
  N原子的价电子层结构为2s2p3,即有3个成单电子和一对孤电子对,以此为基础,在形成化合物时,可生成如下三种键型： 
  1.形成离子键 
  2.形成共价键 
  3.形成配位键 
  形成离子键 
  N原子有较高的电负性（3.04）,它同电负性较低的金属,如Li（电负性0.98）、Ca（电负性1.00）、Mg（电负性1.31）等形成二元氮化物时,能够获得3个电子而形成N3-离子. 
  N2+ 6 Li == 2 Li3N 
  N2+ 3 Ca == Ca3N2 
  N2+ 3 Mg == Mg3N2 
  N3-离子的负电荷较高,半径较大（171pm）,遇到水分子会强烈水解,因此的离子型化合物只能存在于干态,不会有N3-的水合离子. 
  形成共价键 
  N原子同电负性较高的非金属形成化合物时,形成如下几种共价键： 
  ⑴N原子采取sp3杂化态,形成三个共价键,保留一对孤电子对,分子构型为三角锥型,例如NH3、NF3、NCl3等. 
  若形成四个共价单键,则分子构型为正四面体型,例如NH4+离子. 
  ⑵N原子采取sp2杂化态,形成2个共价键和一个键,并保留有一对孤电子对,分子构型为角形,例如Cl—N=O .（N原子与Cl 原子形成一个σ 键和一个π键,N原子上的一对孤电子对使分子成为角形.） 
  若没有孤电子对时,则分子构型为三角形,例如HNO3分子或NO3-离子.硝酸分子中N原子分别与三个O原子形成三个σ键,它的π轨道上的一对电子和两个O原子的成单π电子形成一个三中心四电子的不定域π键.在硝酸根离子中,三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的不定域大π键. 
  这种结构使硝酸中N原子的表观氧化数为+5,由于存在大π键,硝酸盐在常况下是足够稳定的. 
  ⑶N原子采取sp 杂化,形成一个共价叁键,并保留有一对孤电子对,分子构型为直线形,例如N2分子和CN-中N原子的结构. 
  形成配位键 
  N原子在形成单质或化合物时,常保留有孤电子对,因此这样的单质或化合物便可作为电子对给予体,向金属离子配位.例如[Cu(NH3)4]2+.