Nitơ –

Hiếu cấu tạo phân tử, các tính chất vật lí và hoá học của nitơ. Biết phương pháp điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm, trong Công nghiệp và ứng dụng của nitơ. Nguyên tử nitơ có cấu hình electron 1s^2s°2po, phân l ngoài cùng có 3 electron độc thân. Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng ba liên kết cộng hoá trị không có cực, tạo thành phân tử N2:Công thức electron : N:: N:Công thức cấu tạo N = N|| – TÍNH CHẤT VÂT LI Ở điều kiện thường, nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hoá lỏng ở-196°C, hoá rắn ở-210°C. Khí nitơ tan rất ít trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hoà tan được 0,015 lít khí nitơ). Nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp.III – TÍNH CHẤT HOÁ H0C Vì có liên kết ba với năng lượng liên kết lớn (EN_N = 946 kJ/mol) nên phân tử nitơ rất bền. Ở nhiệt độ thường, nitơ khá trơ về mặt hoá học nhưng ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác dụng với nhiều chất. Nguyên tử nitơ có độ âm điện lớn chỉ nhỏ hơn độ âm điện của flo, clo và oxi. Tuỳ thuộc vào chất phản ứng mà nitơ thể hiện tính oxi hoá hay tính khử. Tuy nhiên, tính oxi hoá vẫn trội hơn tính khử.1. Tính oxi hoảa) Tác dụng với hiđro Ở nhiệt độ cao (trên 400°C), áp suất cao và có chất xúc tác, nitơ tác dụng trực tiếp với hiđro tạo ra khí amoniac. Đây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt.37 b)O o P -3 N, + 3H, –> 2 NH, ; AH = -92 kJTác dụng với kim loại • Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng với kim loại liti, tạo thành liti nitrua : O -36Li + N2 – 2LiN• Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với một số kim loại như Ca, Mg, Al,… O 3- סן3Mg+ N2 –> Mg3 N2 (magie nitrua) Trong các phản ứng với hiđro và kim loại, số oxi hoá của nitơ giảm : nitơ thể hiện tính oxi hoá Tính khử Ở nhiệt độ khoảng 3000°C (hoặc nhiệt độ của lò hồ quang điện), nitơ kết hợp trực tiếp với oxi tạo ra khí nitơ monooxit (NO):2+ 0ןN+ O. R. 2 NO : AH = +1 80 kJ Đây là phản ứng thuận nghịch và thu nhiệt. Ở phản ứng này, số oxi hoá của nitơ tăng, nitơ thể hiện tính khử. Trong thiên nhiên, khí NO được tạo thành khi có cơn giông (hình 2.1). Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi trong không khí, tạo ra khí nitơ đioxit (NO) màu nâu đỏ.+2 +42NO + O – 2 NO2Các oxit khác của nitơ như N2O, N2O3,N2O, không điều chế được từ phản ứng trực tiếp giữa nitơ và oxi.Hình 2.1. Trong cơn giông, sấm sét cung cấp năng lượng cho phản ứng giữa N2 và O2 tạo thành NO TV – TRANG THÁI TU NHIÊN VA ĐIÊU CHÊ1. Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở dạng tự do và dạng hợp chất. • Ở dạng tự do, nitơ chiếm khoảng 80% thể tích của không khí. Nitơ trong tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị: “N (99,63%) và ‘؟N )037%(. • Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng vật natri nitrat (NaNO) với tên gọi là diêm tiêu natri. Nitơ còn có trong thành phần của protein, axit nucleic,… và nhiều hợp chất hữu cơ khác.2. Điều chếa) Trong công nghiệp Trong công nghiệp, nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Sau khi đã loại bỏ CO2 và hơi nước, không khí được hoá lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp. Nâng dần nhiệt độ không khí lỏng đến -196°C thì nitơ sôi và được tách khỏi oxi lỏng vì oxi có nhiệt độ sôi cao hơn (-183°C). Khí nitơ được vận chuyển trong các bình thép, nén dưới áp suất 150 atm.b) Trong phòng thí nghiệm Người ta điều chế một lượng nhỏ nitơ tinh khiết bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hoà muối amoni nitrit (muối amoni của axit nitrơ):NH, NO, P – N + 2H.O Có thể thay muối amoni nitrit kém bền bằng dung dịch bão hoà của muối natri nitrit (NaNO2) và amoni clorua (NH4Cl):NH4Cl + NaNO2 — —» N2 + NaCl + 2H2OV – ỨNG DUNG Nguyên tố nitơ là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật. Trong công nghiệp, phần lớn lượng nitơ sản xuất ra được dùng để tổng hợp amoniac, từ đó sản xuất phân đạm, axit nitric,… Nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử,… sử dụng nitơ làm môi trường trơ. Nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác.lon nitrua No có cấu hình electron giống cấu hình electron nguyên tử của khí trơ nào, ào ? Hãy viết cấu hình. Trình bày cấu tạo của phân tử N2. Vì sao ở điều kiện thường N2 là một chất trơ ? Ở điề kiện nào N2 trở nên hoạt động hơn ?3.Xuất phát từ nhiệt phân li thành nguyên tử (AH) của các phân tử cho dưới đây, hãy cho biết ở điều kiện thường chất nào (nitơ, hiđro, oxi, clo) tham gia phản ứng hoá học khó nhất và chất nào dễ nhất ? Vì sao ? N 2N : AH = +946 kJ/mol H. 2H. AH = +431,8 kJ/mol O, 2O : AH = +491 kJ/mol CI 2CI AH = +238 kJ/mol. 4. Nêu những tính chất hoá học đặc trưng của nitơ và dẫn ra những phản ứng hoá học để minh hoạ. 5, Bằng thí nghiệm nào có thể biết được nitơ có lẫn một trong những tạp chất: clo, hiđro Clorua, hiđro sunfua ?Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 6, Trộn 2000 ml dung dịch natri nitrit:30M với 2000 ml dung dịch amoni clorua 20M rồi đun nóng cho đến khi phản ứng thực hiện xong. Xác định thể tích của khí nitơ sinh ra (đo ở đkto) và nồng độ mol của các muối trong dung dịch sau phản ứng. Giả thiết thể tích của dung dịch biến đổi không đáng kể.

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Nitơ

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!