Bài 7: Nito - Hóa Học 11

I. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

     - Nito ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kỳ 2 của bảng tuần hoàn

     - Cấu hình e: 1s²2s²2p³.

     - CTCT của phân tử nito: N $\equiv$ N

II. Tính chất vật lý

     - Chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở - 196⁰C

     - Rất ít tan trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được 0.0015 lít khí nito)

     - Không duy trì sự cháy và sự hô hấp

III. Tính chất hóa học.

     - Ở nhiệt độ thường, nito khá trơ về mặt hóa học.

     - Ở nhiệt độ cao, tác dụng được với nhiều chất

     - Nguyên tố nito có số oxi hóa -3 trong các hợp chất cộng hóa trị của nó với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn; còn với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn thì nguyên tố nito có số oxi hóa dương, từ +1 đến +5

     - Vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa, nhưng tính oxi hóa vẫn là chủ yếu.

    1. Tính oxi hóa

     - Tác dụng với kim loại

     Ở nhiệt độ cao, nito tác dụng với một số kim loại hoạt động như Ca, Mg, Al,... tạo nitrua kim loại.

     - Tác dụng với hidro

      Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt chất xúc tác, nito tác dụng trực tiếp với hidro, tạo ra khí amoniac

    2. Tính khử

     - Ở nhiệt độ khoảng 3000⁰C, nito kết hợp trực tiếp với oxi, tạo ra NO.

     - Trong thiên nhiên, NO được tạo ra khi có sấm sét.

     - Ở điều kiện thường, NO không màu kết hợp ngay với oxi tạo NO₂ màu đỏ

     - Ngoài ra còn các oxit khác N₂O, N₂O₅, N₂O₃ không điều chế bằng tác dụng trực tiếp giữa nito và oxi.

IV. Ứng dụng

     - Là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật

     - Trong công nghiệp, phần lớn để tổng hợp amoniac, từ đó sản xuất axit nitric, phân đạm...

     - Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nito làm môi trường trơ.

     - Nito lỏng bảo quản máu và các mẫu sinh học

V. Trạng thái tự nhiên

     - Tồn tạo dạng tự do và dạng hợp chất

     - Dạng tự do chiếm gần 4/5 thể tích không khí, là hỗn hợp hai đồng vị: ₇¹⁴N (99,63%) và ₇¹⁵N (0,37%)

     - Dạng hợp chất, có nhiều trong diêm tiêu Natri (NaNO₃)

     - Ngoài ra còn có trong thành phần của protein động vật và thực vật.

VI. Điều chế

    1. Trong công nghiệp

     Phương pháp chưng đoạn không khí lỏng.

    2. Trong phòng thí nghiệm

     - Đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit

     - Hoặc dung dịch bão hòa của amoni clorua và natri nitrit