articlewriting1

Bài 7: Nitơ – Tìm đáp án, giải bài tập, để học tốt

Giải bài tập

1. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

– Vị trí nitơ : ô thứ 7, chu kỳ luân hồi 2, nhóm VA .
– Cấu hình e : 1 s22s22p3

– Cấu tạo phân tử nitơ:

+ CTPT : N2 .

+ Công thức electron: Cấu hình e của N

+ CTCT : N ≡ N
⇒ 2 nguyên tử trong phân tử nitơ có 3 link cộng hóa trị không cực .

2. Tính chất vật lí

Ở đk thường :
– Là chất khí không màu, không mùi, không vị .
– dN2 / kk = 28/29 ⇒ hơi nhẹ hơn kk .
– Hóa lỏng ở – 1960C, hóa rắn ở – 2100C .
– Rất ít tan trong nước .
– Không duy trì sự cháy và sự sống .

3. Tính chất hóa học

– Nitơ là phi kim khá hoạt động giải trí ( độ âm điện = 3 ), nhưng ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học. Do 2 nguyên tử N link với nhau bằng 1 link ba không phân cực nên rất bền do nguồn năng lượng link lớn, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường .
– Số oxi hóa của nitơ trong hợp chất với hidro, sắt kẽm kim loại là – 3, trong hợp chất với oxi, flo là từ + 1 → + 5 .
– Tùy thuộc vào sự biến hóa số oxi hóa, nitơ hoàn toàn có thể bộc lộ tính khử hay tính oxi hóa. ( hầu hết là tính oxi hóa ) .

a. Tính oxi hóa

* Tác dụng với kim loại: (kim loại mạnh như Li, Na, K, Mg, Ba…)

– Liti là sắt kẽm kim loại duy nhất công dụng được với Nitơ ở nhiệt độ thường : 6L i + N2 → 2L i3N ( Liti nitrua )
– Ở nhiệt độ cao, Nitơ tính năng được với 1 số ít sắt kẽm kim loại hoạt động giải trí như Ca, Mg, Al tạo nitrua sắt kẽm kim loại :
3M g + N2 → Mg3N2 ( Magie nitrua )

*Tác dụng với hidro: 3H2 + N2 ⇔ 2NH3 (đk: 450oC, xt Fe) 

b. Tính khử

Sấm chớp cung cấp năng lượng cho phản ứng giữa Nito và Oxi

Hình 1: Sấm chớp cung cấp năng lượng cho phản ứng giữa Nito và Oxi

– ở nhiệt độ khoảng chừng 30000C ( hoặc hồ quang điện, hoặc tia lửa điện hình thành sấm sét ) đã cung ứng nguồn năng lượng cho phản ứng nitơ tích hợp trực tiếp với O2 tạo nitơ monoxit NO

N2 + O2 ⇔ 2NO  (xt: hồ quang điện)

– NO phối hợp thuận tiện với oxi : 2NO + O2 ⇔ 2NO2
– Một số oxit khác của nitơ như : N2O, N2O3, N2O5 chúng ko điều chế trực tiếp từ nitơ và oxi .

* Kết luận: N2 thể hiện tính khử khi td với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (như O2), thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn như (kim loại mạnh, H2).

4. Ứng dụng

– Là thành phần cấu trúc nên protêin, thành phần dinh dưỡng chính của thực vật. N2 có nhiệt độ sôi thấp nên dùng làm lạnh trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm .
– Công nghiệp :
+ Tổng hợp NH3, sản xuất HNO3, phân đạm …
+ Môi trường trơ trong luyện kim, thực phẩm, điện tử …
– Y tế : N2 lỏng : dữ gìn và bảo vệ mẫu máu, những vật mẫu sinh học khác …
+ Dựa vào tính trơ của nitơ mà bảo quan tranh vẽ trong viện kho lưu trữ bảo tàng chứa đầy khí nitơ trong ống của cuộn tranh tránh những phân tử khác bị oxi hóa hư màu vẽ .
+ Bơm vào bóng đèn điện để giảm sự bốc hơi sắt kẽm kim loại trên mặt phẳng dây tóc .
+ Bơm nitơ vào phổi bệnh nhân lao để ép lá phổi cho nó nghỉ ngơi …

5. Trạng thái tự nhiên

phần trăm mỗi đồng vị của Nito

Hình 2: Phần trăm mỗi đồng vị của Nito

– Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng chất natri nitrat NaNO3 với tên gọi là diêm tiêu natri

6. Điều chế

a. Trong công nghiệp

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

Hình 3: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

b. Trong phòng thí nghiệm

NH4NO2 → N2 + 2H2 O
NH4Cl + NaNO2 → NaCl + N2 + 2H2 O

Bài 1:

Hãy nêu số oxi hóa của nitơ các chất sau: NH3, Mg3N2, N2, N2O, NO, NF3, NO2, HNO3. Nhận xét số oxi hóa của nitơ trong hợp chất với hidro, kim loại và trong hợp chất với oxi, flo?

Hướng dẫn:

– Số oxi hóa của N ở những chất NH3, Mg3N2, N2, N2O, NO, NF3, NO2, HNO3 lần lượt là : ( – 3 ), ( – 3 ), ( 0 ), ( + 1 ), ( + 2 ), ( + 3 ), ( + 4 ), ( + 5 )
– Số oxi hóa của nitơ trong hợp chất với hidro, sắt kẽm kim loại là – 3, trong hợp chất với oxi, flo là từ + 1 → + 5 .