Vì thế Nitơ N2 Có tính chất vật lý và hóa học đặc trưng bất kì? cấu trúc phân tử Làm sao? Nitơ là điều chế làm thế nào và có ứng dụng gì trong cuộc sống, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết cụ thể dưới đây.
Bạn đang xem: Cấu tạo phân tử nitơ
Tính chất hóa học của nitơ N2, cấu tạo phân tử của nitơ và bài tập Phần: CHƯƠNG 2: KHUÔN – PHOTPHO
I. Cấu trúc phân tử của nitơ
a) Công thức cấu tạo phân tử của nitơ
– Phân tử nitơ gồm 2 nguyên tử, giữa chúng có 1 liên kết tạo thành: (N≡N)
– Trong hợp chất, các nguyên tố nhóm nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5, ngoài ra còn có -3 và +3. Đặc biệt, N có thêm các trạng thái oxi hóa +1, +2 và +4.
b) Tóm tắt nitơ trong bảng HTH
– Ký hiệu nitơ: N thuộc ô thứ 7 nhóm VA
– Cấu hình electron: 1s22s22p3
– Khối lượng nguyên tử: 14
– Phân tử khối: 28
nitơ
II. Tính chất vật lý của nitơ
– Là chất khí không màu, không mùi, không vị, không bền, dễ cháy.
III. Tính chất hóa học của nitơ
Nitơ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa. Do phân tử chứa liên kết ba rất bền nên ở điều kiện thường nitơ là chất kém hoạt động chỉ tham gia phản ứng ở nhiệt độ cao.
– Các trạng thái oxi hóa mà nitơ (N) có thể có là: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
1. Nitơ là chất oxi hóa
a) Nitơ phản ứng với kim loại → tạo muối nitrat.
– PTPƯ: N2 + Kim loại → Muối Nitrua
+ Nhiệt độ thường chỉ tác dụng với Li:
6Li + N2 → 2Li3N
+ Ở nhiệt độ cao phản ứng với một số kim loại như Mg, Ca và Al,…
2Al + N2 → 2AlN
3Ca + N2 → Ca3N2
b) Nitơ phản ứng với H2 → Amoniac
N2 + 3H2 2NH3
– Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ > 4000C; áp suất p và xúc tác Fe.
2. Nitơ là chất khử (N2 + O2)
– Phản ứng của nitơ với oxi diễn ra ở nhiệt độ 30000C hoặc trong lò điện hồ quang
N2 + O2 2NO
– Khí NO không màu hóa nâu trong không khí là kết quả của phản ứng:
Không màu 2NO + O2 → 2NO2 (đỏ nâu)
3. Điều chế đạm
– Trong phòng thí nghiệm: nhiệt phân muối amoni nitrit
NH4NO2N2 + 2H2O
NH4Cl + NaNO2N2 + NaCl + 2H2O
– Trong công nghiệp: chưng cất phân đoạn chất lỏng không khí, dùng màng rây phân tử.
4. Cách nhận biết đạm
– Trong các bài toán nhận dạng, N2 thường được để lại sau cùng.
5. Ứng dụng của nitơ
– Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở dạng tự do và ở dạng hợp chất:
Dạng tự do: Nitơ chiếm 80% thể tích không khí.
+ Dạng hợp chất: có nhiều ở dạng NaNO3 (natri nitrat), có trong thành phần của protein, axit nucleic…
– Nito được dùng chủ yếu để tổng hợp amoniac từ đó sản xuất phân đạm, axit nitric,..
– Nitơ còn được dùng làm môi trường trơ cho công nghiệp luyện kim; Nitơ lỏng được sử dụng để bảo quản máu và các mẫu sinh học khác,…
II. bài tập nitơ
Bài 3 trang 31 sgk lớp 11: a) Tìm các cặp công thức đúng của liti nitrua và nhóm nitrua:
A. LiN3 và Al3N
B. Li3N và AlN
C. Li2N3 và Al2N3
D. Li3N2 và Al3N2
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tạo thành liti nitrua và nhóm nitrua khi cho liti và nhôm phản ứng trực tiếp với nitơ. Trong các phản ứng này nitơ là chất oxi hóa hay chất khử?
* Lời giải bài 3 trang 31 SGK toán 11:
a) Trả lời: b. Li3N và AlN
– Khi liên kết với nitơ kim loại dễ nhận 3e (N có 5e ở lớp ngoài cùng nên có số oxi hóa -3, Li dễ nhường 1e và Al dễ nhường 3e nên có số oxi hóa lần lượt là +1 và +3).
b) Phương trình hóa học của phản ứng
– Ta thấy trong các phản ứng trên nitơ là chất oxi hóa vì
Bài 4 trang 31 SGK lớp 11: Số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong các hợp chất sau: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O, N2O3, N2O5, Mg3N2 là bao nhiêu?
* Lời giải bài 4 trang 31 SGK toán 11:
– Trong hợp chất: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O, N2O3, N2O5, Mg3N2
– Số oxi hóa của nitơ lần lượt là: +2, +4, -3, -3, +1, +3, +5, -3.
Bài 5 trang 31 sgk lớp 11: Cần bao nhiêu lít khí nitơ và khí hiđro để điều chế 67,2 lít khí amoniac? Cho biết thể tích của các khí đã khử khí được đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, hiệu suất của phản ứng là 25%?
* Lời giải bài 5 trang 31 SGK toán 11:
Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol.
Ta có phương trình phản ứng:
N2 + 3H2 2NH3
? lít? lít ← 67,2 (lít)
– Theo PTPU ta có:
– Vì hiệu suất của phản ứng là 25% nên thể tích khí nitơ và khí hiđro phải lấy là:
– Kết luận: Thể tích khí nitơ cần dùng là 134,4 lít và khí hiđro là 403,2 lít.
Xem thêm: Cấu tạo và cách sử dụng từ das là gì? Ý nghĩa từ lốp xe trong tiếng Việt
Tính chất hóa học của nitơ N2, cấu tạo phân tử của nitơ và bài tập – Hóa học 11 bài 7 được biên soạn theo sách mới nhất và được hướng dẫn và biên soạn bởi các giáo viên giỏi, nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác cùng học tập nhé.
