Nito N2 là chất khí, không màu, không mùi, không vị được ứng dụng rộng rãi trong đời sống để sản xuất phân đạm, axit nitric và đặc biệt là trong công nghiệp luyện kim và bảo quản mẫu sinh học,…
Bạn đang xem: Tính chất hóa học của nitơ là
Vậy tính chất vật lí hoá học cụ thể của nitơ N2 là gì? Cấu trúc phân tử là gì? Nitơ được điều chế như thế nào và có ứng dụng gì trong đời sống, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết cụ thể dưới đây.
I. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lý của nitơ N2
1. Cấu trúc phân tử của nitơ
a) Tóm tắt nitơ trong bảng PTHH.
– Ký hiệu nitơ: N thuộc ô thứ 7 nhóm VA
– Cấu hình electron: 1s22s22p3
– Khối lượng nguyên tử: 14
– Phân tử khối: 28
b) 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.
2. Tính chất vật lý của nitơ
– Là chất khí không màu, không mùi, không vị, không bền, dễ cháy.
II. Tính chất hóa học của nitơ
– Các trạng thái oxi hóa mà nitơ (N) có thể có là: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
– 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. Nitơ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa.
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: Các Chuyên Đề Bồi Dưỡng Học Sinh Giỏi Toán Lớp 5 26 Chuyên Đề Bồi Dưỡng Học Sinh Giỏi Toán Lớp 5
Hy vọng với bài viết Tính chất hóa học, cấu tạo phân tử của nitơ và bài tập Trên đây là hữu ích cho bạn. Mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết để x-lair.com ghi nhận và hỗ trợ, chúc các bạn học tốt.