NITƠ
I. Vị trí và cấu hình e nguyên tử:
– Cấu hình e của N: 1s22s22p3 có 5e ở lớp ngoài cùng.
– Vị trí của N trong BTH: Ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2
– Phân tử N gồm 2 nguyên tử N, liên kết với nhau bằng 3 liên kết cộng hóa trị không cực.
– CTCT:
II. Tính chất vật lí:
– Là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở -196oC.
– Nitơ ít tan trong nước, hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp.
– Không duy trì sự cháy và sự hô hấp.
III. Tính chất hoá học:
– Ở to thường N2 khá trơ về mặt hoá học.
– Ở to cao N2 trở nên hoạt động.
– Các trạng thái oxi hoá: -3; 0; +1; +2; +3; +4; +5 .Tuỳ thuộc độ âm điện của chất p/ư mà N2 có thể thể hiện tính khử hay tính oxi hoá.
1. Tính oxi hoá:
a. Tác dụng với kim loại mạnh.(Li,Ca,Mg,Al.. tạo nitrua kim loại)
0 -3
6 Li + N2 →to 2 Li3N
0 -3
3 Mg + N2 →to Mg3N2
b. Tác dụng với hiđrô: to cao,P cao, xt.
o -3
N2 + 3 H2 ⇔ 2 NH3
2. Tính khử:
– Tác dụng với oxi : ở 3000OC hoặc hồ quang điện.
O +2
N2 + O2 ⇔ 2NO
– NO dễ dàng kết hợp với O2 tạo NO2 (màu nâu đỏ),
2 NO + O2 → 2 NO2
– Một số oxít khác của N: NO2, N2O3, N2O5 chúng không điều chế trực tiếp từ N và O.
* Kết luận: N2 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 độ âm điện nhỏ.
IV. Trạng thái thiên nhiên:
Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất và tồn tại dưới dạng phân tử N2 và là thành phần của mọi cơ thể sống.
V. Ứng dụng:
Phần lớn được dùng để tổng hợp amoniac từ đó sản xuất ra các loại phân đạm, axit nitric… Dùng làm môi trường trơ cho các ngành công nghiệp luyện kim; nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các các mẫu sinh học khác….
VI. Điều chế:
a. Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
b. Trong phòng thí nghiệm:
NH4NO2 → N2 + 2 H2O
NH4Cl + NaNO2 → NaCl + N2 + 2H2O