Bài 7: Nitơ
I. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử nitơ:
Ô số 7, nhóm VA, chu kì 2.
Cấu hình electron : 1s22s22p3.
Tạo được 3 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác.
Cấu tạo phân tử N2 : N =N.
Phân tử nitơ gồm có 2 nguyên tử.
N º N
II. Tính chất vật lý: Ở điều kiện thường N2 :
- Chất khí , không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí.
- Hóa lỏng ở -1960C, hóa rắn ở -2100C
- Rất ít tan trong nước.
- Không duy trì sự sống và sự cháy.
III. Tính chất hóa học :
- Ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học. Còn ở nhiệt độ cao đặc biệt khi có xúc tác nitơ trở nên hoạt động.
- Tùy thuộc vào sự thay đổi số oxi hóa, nitơ có thể thể hiện tính khử hay tính oxi hóa.
1. Tính oxi hóa :
a. Nhiệt độ cao : Tác dụng với kim loại mạnh (Li, Ca, Mg, Al…)
b. Tác dụng với H : ở 4000C, pcao, có xúc tác
2. Tính khử: Tác dụng với oxi: ở 30000C hoặc hồ quang điện.
Số oxi hóa của Nitơ tăng từ 0 đến +2, thể hiện tính khử.
NO không màu phản ứng ngay với oxi không khí tạo NO2 có màu nâu đỏ.
Một số oxit khác của N: N2O, N2O3, N2O5 chúng không điều chế trực tiếp từ pư của N và O
Kết luận: Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn và thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.
IV. Ứng dụng:
- Là thành phần dinh dưỡng chính của thực vật.
- Là nguyên liệu tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm...
- Tạo môi trường trơ cho các nghành công nghiệp : luyện kim, thực phẩm, điện tử...
- Nitơ lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác.
V. Trạng thái tự nhiên:
- Ở dạng tự do : chiếm 78,16% thể tích không khí (4/5) gồm 2 đồng vị là 714N (99,63%) và 715N (0,37%).
- ở dạng hợp chất : khoáng NaNO3 (diêm tiêu natri).
VI. Điều chế:
1. Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng .
2. Trong phòng thí nghiệm:
NH4NO2 --t0--> N2 + 2H2O.
Hoặc NaNO2 + NH4Cl --t0--> NaCl + N2 + 2H2O.
