bài giảng tích hợp liên môn hóa học 11 bài 7 nitơ

Sơ lược về nitơ
Trong luận án tiến sĩ y học công bố năm 1772,
Daniel Rutherford đã công bố kết quả tìm ra khí
nitơ trong không khí mà ông gọi là "không khí
lỏng". Dưới chuông thuỷ tinh, ông đốt cháy
những chất có chứa cacbon và dùng dung dịch
kiềm để thu hết khí CO2 tạo thành. Ông nhận xét
phần không khí còn lại không cháy được và
không thở được.


Hãy xác định vị
trí của nitơ trong
bảng tuần hoàn?
Và cấu hình
electron nguyên tử
của nitơ?


I- VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
 Nitơ ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn.
 Cấu hình electron của nitơ là 1s22s22p3.
 Ba electron ở phân lớp 2p có thể tạo được liên kết cộng hóa
trị với các nguyên tử khác.
 Phân tử nitơ gồm 2 nguyên tử, giữa chúng hình thành một
liên kết ba
→ công thức cấu tạo của phân tử nitơ là N≡N.

Số hiệu nguyên tử

Kí hiệu hóa học

Nguyên tử khối TB

7

14.006

N

3.04

Nitơ
Tên nguyên tố

1s 2s 2p
2

2

3

-3, +1, +2, +3,
+4, +5

Độ âm điện
Cấu hình electron

Số oxi hóa


II-TÍNH CHẤT VẬT LÍ
• Ở điều kiện thường, nitơ
là chất khí không màu,
không mùi, không vị,hơi
nhẹ hơn không
khí(dN2/kk =0,97).
• Hóa lỏng ở -1960C
• Nitơ rất ít tan trong nước(
1lít nước hòa tan được
0,015 lít khí nitơ)
• Nitơ không duy trì sự
cháy và sự hô hấp.

Dạng quang phổ
vạch của nitơ

Bình thu khí N2


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• Ở nhiệt độ thường, nitơ khá trơ về mặt hóa học ( do có lk ba
rất bền), ở 30000C vẫn chưa bị phân hủy rõ rệt thành nguyên
tử.
• Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác
dụng được với nhiều chất.

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• Trong hợp chất với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn
(như hidro, kim loại,…) → nguyên tố N có số oxi hóa -3.
• Còn trong hợp chất với những nguyên tố có độ âm điện lớn
hơn (như oxi, flo) → nguyên tố N có số oxi hóa dương,có thể
từ +1 đến +5.


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• Khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử, số oxi hóa của nitơ có
thể giảm hoặc tăng → thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử.
Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn là tính chất chủ yếu của nitơ.


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• 1.Tính oxi hóa

a) Tác dụng với kim loại
– Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng được với Lit
6Li + N02 → 2Li3N -3
Liti nitrua

– Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng được với một số kim
loại hoạt động như Ca, Mg, Al,…tạo thành nitrua
kim loại.
-3
0
t
3Mg + N2 → Mg3N2
0

Magie nitrua


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• 1.Tính oxi hóa

– b) Tác dụng với hidro
– Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt chất xúc tác,
nitơ tác dụng trực tếp với hidro, tạo ra khí
amoniac.
0

N2 + 3H2

t0,p
xt

-3

2NH3

→ Trong những phản ứng trên, số oxi hóa của nitơ
giảm từ 0 đến -3 → nitơ thể hiện tính oxi hóa


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• 2. Tính khử

– Ở nhiệt độ khoảng 30000C (hoặc nhiệt độ của lò

hồ quang điện), nitơ kết hợp trực tếp với oxi, tạo
ra khí nitơ monooxit NO
0

N2 + O2

t0

+2

2NO

→Trong phản ứng này, số oxi hóa của nitơ tăng từ 0
đến +2 → nitơ thể hiện tính khử.


III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC
2. Tính khử
• Trong tự nhiên, khí NO được tạo thành khi có sấm sét.
• Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi
của không khí tạo thành khí nitơ đioxit NO2 màu nâu đỏ.
+2
2NO
+ O2 → 2NO+4
2

chú ý: các oxit khác của nitơ
như N2O, N2O3,, , N2O5 không
điều chế được bằng tác dụng
trực tiếp giữa nitơ và oxi.

IV- ỨNG DỤNG


V-TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Nitơ

Ở dạng tự do, chiếm 78,16%
thể tích của không khí (≈ 4/5
VKK). Nitơ thiên nhiên là hỗn
hợp của hai đồng vị : 14N
(99,63%) và 15N (0,37%).
Ở dạng hợp chất, nitơ có
nhiều trong khoáng chất
natri nitrat NaNO3 .


VI-ĐIỀU CHẾ
Trong công nghiệp
• Nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn
không khí lỏng.
• Sơ đồ điều chế khí nitơ:
không khí(- CO2,H2O)
khí lỏng

Nâng nhiệt độ
t0 ≈ -1960C

còn lại.

hóa lỏng

không

N2 sôi bay ra, oxi lỏng


- Chơi trò chơi tiếp sức: 2 đội , mỗi đội gồm 2 học sinh
- Hình thức: Lần lượt từng bạn điền vào 1 nội dung sau đó bạn
thứ 2 tiếp sức điền tiếp nội dung cứ như thế cho hết yêu cầu.
- Thời gian: 2 phút
- Ban giám khảo: học sinh
- Kết quả: đội nào nhanh nhất, đúng nhất sẽ chiến thắng


Về nhà
Làm các bài tập 3,4,5 trong SBT trang 31.
Xem trước bài 8 Amoniac và muối amoni về cấu trúc phân
tử,tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng.