Nitơ và hợp chất của nitơ bài giảng tổng hợp

BÀI THỰC HÀNH TỔ 3:
CHỦ ĐỀ :

NITƠ VÀ HỢP CHẤT
CỦA NITƠ


Daniel Rutherford
Daniel Rutherford tách Nitơ từ không khí năm 1772
( Không khí trên một kilomet vuông bề mặt trái đất
có khoảng 8 triệu tấn Nitơ )


Không khí
trong tầng đối lưu :

78%: Nitơ
21%: Oxi
1%: Gồm
0,9%: Ar
0,03%:CO2
0,07%: H2
H2O2, O3,
Ne, He,
Kr, Xe


Sấm sét


Mưa axit

Ăn mòn tượng đá do HNO3


A. Đơn chất
A.1. N2

I. Vị trí, cấu tạo

• Nitơ ở ô thứ 7,nhóm VA, chu kì 2 của
bảng tuần hoàn
• Cấu hình e của nguyên tử 7N:
1s2/2s22p3
• Công thức phân tử :N2
• Công thức electron: :N:::N:


BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HH
7

14,007

N

3.0

Nitơ
1s22s22p3
-3,1,2,3,4,5

Sự hình thành phân tử N2

=>Liên kết giữa 2 phân tử nitơ là liên kết 3 rất bền vững


II. Tính chất vật lí
• Là chất khí, không màu,
không mùi, không vị.
• Nhẹ hơn không khí (d N2/kk
= 28/29).
• Ít tan trong nước.
• Không duy trì sự cháy và sự
hô hấp.

O2

N2


Bơm Nitơ

Nitơ không duy trì hô hấp


III. Tính chất hóa học
• N2 trơ ở nhiệt độ thường, hoạt động mạnh ở
nhiệt độ cao có xúc tác
• Nitơ có các số ôxi hóa:

-3

0

+1

NH3; N2; N2O;

+2

+3

NO; N2O3;

+4

+5

NO2; N2O5

• N2 vừa thể hiện tính ôxi hóa và tính khử (tính ô
xi hóa đặc trưng hơn).


1, Tính ôxi hóa
a. Tác dụng với H2
t0 , p

N2 +
= -92kJ )

Chất khử: H2

H2

xt

NH3 ( ∆H

Chất oxi hóa: N2


b, Với Iốt


c,Tác dụng với kim loại
Ở nhiÖt ®é thường, nit¬ chØ t¸c dông víi kim lo¹i Liti
6 Li

+

N2 -> 2 Li3N ( liti nitrua )

 Ở nhiệt độ cao, nitơ phản ứng với một số kim loại hoạt động như Mg, Ca,
Al, ...
0

0

+2

3 Mg + N2

to

-3

Mg3N2
( magie nitrua )

to
3 Ca + N2

Ca3 N2


2. Tính khử
 Ở nhiệt độ 30000 C (hoặc hồ quang điện)

N2

+

O2

2NO ( ∆H =

-180kJ)
 khí NO không bền :

NO + 2 O2



NO2

Các ô xit khác như N2O ,N2O3 ,N2O5 không
điều chế trực tiếp từ nitơ và ôxi



Sấm sét cung cấp năng lượng cho phản ứng giữa N2 và
O2 tạo thành NO


III, Ứng dụng

Thành phần dinh
dưỡng chính của
thực phẩm

Sản xuất axit
nitric,phân đạm,..

Bảo quản máu và
các mẫu vật sinh
học ,,…


Cắt laze
(Inox,nhôm,..)

 Một số ứng dụng phổ biến

BƠM lỐP
BẢO
ÔTÔ,MÁY BAY

QUẢN
THỰC
PHẨM


IV. Trạng thái tự nhiên và điều chế

1. Trạng thái tự nhiên
99,63%

0,37%
0,37%

14
7N

15

7N

• Trong tự nhiên nitơ
tồn tại ở dạng tự do
và hợp chât
• Ở dạng tự do nitơ

chiếm 4/5 thể tích kk


2. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm:
NH4NO2 (bão hòa) -> N2 + 2 H2O
Hoặc có thể bằng hỗn hợp dd NaNO2 bão hòa và muối
NH4Cl bão hòa.

b. Trong công nghiệp

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.



B.Hợp chất của Nitơ
I.Amoniac (NH3 )

I. CẤU TẠO PHÂN TỬ
Công thức phân tử:
7N: 1s22s22p3

NH3

(M=17)

1H: 1s1

H N H

H
Công
electron
Số oxithức
hóa của
nitơ trong
NH3:

H N H
H
Công thức cấu tạo
-3


Phân tử NH3 phân cực

Nhận xét

N còn có cặp electron tự do
N có số OXH là -3