Nitơ và hợp chất của nitơ bài giảng tổng hợp

BÀI THỰC HÀNH TỔ 3: CHỦ ĐỀ : NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITƠ Daniel Rutherford Daniel Rutherford tách Nitơ từ không khí năm 1772 ( Không khí kilomet vuông bề mặt trái đất có khoảng triệu Nitơ ) Không khí tầng đối lưu : 78%: Nitơ 21%: Oxi 1%: Gồm 0,9%: Ar 0,03%:CO2 0,07%: H2 H2O2, O3, Ne, He, Kr, Xe Sấm sét Mưa axit Ăn mòn tượng đá HNO3 A Đơn chất A.1 N2 I Vị trí, cấu tạo • Nitơ ô thứ 7,nhóm VA, chu kì bảng tuần hoàn • Cấu hình e nguyên tử 7N: 1s2/2s22p3 • Công thức phân tử :N2 • Công thức electron: :N:::N: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HH 14,007 N 3.0 Nitơ 1s22s22p3 -3,1,2,3,4,5 Sự hình thành phân tử N2 =>Liên kết phân tử nitơ liên kết bền vững II Tính chất vật lí • Là chất khí, không màu, không mùi, không vị • Nhẹ không khí (d N2/kk = 28/29) • Ít tan nước • Không trì cháy hô hấp O2 N2  Chú ý : Al, Fe bị thụ động hóa HNO3 đặc, nguội tạo nên màng oxit bền bề mặt kim loại +5 t0 +3 +4 Al + H NO3 (đ ) → Al ( NO3 ) + N O2 + 3H 2O b với phi kim +5 +5 t0 +4 +4 C +4 HNO3 ( đ )   →C O2 ↑ +4 N O2 ↑+2 H 2O t0 +5 +4 P +5 HNO3 ( đ )   →H PO4 +5 N O2 ↑+2 H 2O c với hợp chất có tính khử +2 +5 +3 +2 3FeO+ 10 HNO3 (l ) → Fe( NO3 ) + N O + H 2O Phản ứng Photpho vơi HNO3 III Ứng Dụng Sản xuất phân bón, thuốc nổ, thuốc nhuộm , dược phẩm…… II ĐIỀU CHẾ 1) Trong phòng thí nghiệm t0 NaNOcông → HNO3 + NaHSO4 (r ) + H SO4 ( đ )  2) Trong nghiệp • Oxi hóa khí amoniac oxi không khí t , Pt NH + 5O2  → NO + H 2O • Oxi hóa NO thành NO2 NO +O2 →2NO2 • Chuyển hóa NO2 thành HNO3 NO2 + H 2O + O2 → HNO3 IV MUỐI NITRAT Tính chất vật lí Tan nước điện li hoàn toàn ion 2.Tính chất hóa học a, Phản ứng nhiệt phân • Muối nitrat KL trước Mg > Muối nitrit + O2 VD: 2NaNO3 -> 2NaNO2 + O2 • Muối nitrat KL từ Mg đến Cu > Oxit Kim loại + NO2 + O2 Cu(NO3)2 -> 2CuO + 4NO2 + O2 • Muối nitrat KL sau Cu > Kim loại + NO2 + O2 AgNO3 -> 2Ag + 2NO2 + O2 b, Nhận biết ion nitrat Cu + H+ + NO3 O 3.Ứng dụng NO + O2 3Cu2+ + 2NO+ 4H2 2N2 O - Làm phân bón công nghiệp : NH4 NO3 (đạm lá); (NH4 )2 SO4 (Đam lá); (NH4 )2 CO(urê) - Điều chế thuốc nổ đen C Chu trình nitơ tự nhiên CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN NITƠ • Nắm rõ tính chất hóa học nito • Các phương pháp điều chế Ví dụ : Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: N2 -> NO -> NO2 -> HNO3 -> NH4NO3 Giải: N2 + 02 -> NO 2NO + O2 -> 2NO2 4NO2 + O2+ H20 -> 4HNO3 HNO3 + NH3 -> NH4 NO3 Dạng 2: Nhận biết số chất tiêu biểu • Hãy lựa chọn phản ứng có dấu hiệu đặc trưng biến đổi màu, mùi, kết tủa, sủi bọt khí….để nhận biết Chất cần nhận biết Thuốc Thử Hiện Tượng Xảy NH3 ( khí ) Quỳ tím ẩm Quỳ tím ẩm hóa xanh NH4+ Dung dịch kiềm Giải phóng khí có mùi khai HNO3 Cu Dung dịch hóa xanh , giải phóng khí không màu hóa nâu không khí PO4 3- Dung dịch AgNO3 Tạo kết tủa màu vàng Dạng 3: Cân phản ứng oxi hóa – khử phản ứng có tham gia HNO3 NO3- theo phương pháp thăng ion - electron • Khi cân đảm bảo nguyên tắc : Tổng electron mà chất khử cho tổng electron mà chất oxi hóa nhận Chỉ khác chất oxi hóa, chất khử viết dạng ion • Cần nhớ: Chất kết tủa ( không tan), chất khí ( chất dễ bay hơi), chất điện li yếu ( H20) phải để dạng phân tử Dạng 4: Giải toán kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành hỗn hợp sản phẩm khí • Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 giải phóng hỗn hợp nhiều sản phẩm khí Biết tỉ khối hỗn hợp khí • Bước 1: Thiết lập biểu thức tính M trung bình từ rút tỉ lệ số mol ( hay tỉ lệ thể tích) chất sản phẩm • Bước 2: Viết phương trình phản ứng kim loại với axit HNO3 sinh khí sản phẩm • Bước 3: Viết trình nhường nhận e áp dụng định luật bảo toàn e ( e nhường = e nhận) để lập phương trình • Giải hệ phương trình tính toán theo phương trình phản ứng dựa vào mol khí Dạng 5: Toán vè phản ứng muối NO3- môi trường axit môi trường bazơ Anion gốc axit NO3Trong môi trường trung tính tính oxi hóa Trong môi trường bazo có tính oxi hóa yếu ( N)3- môi trường kiềm bị Zn, Al khử đến NH3 Ví dụ : 8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H20 NaAlO2 + 3NH3 • Anion môi trường axit có khả oxi hóa HNO3 Ví dụ: Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 H2SO4 Cu2+ + 8H+ +2NO3 3Cu2+ +2NO +4H2 O => Phương pháp chung để giải toán loại phải viết phương trình dạng ion có tham gia NO3- Sau so sánh số mol kim loại M với tổng số mol H+ tổng số mol NO3- để xem chất ion phản ứng hết , tính toán số mol cuaqr chất rán phản ứng hết • • • Danh sách nhóm • • • • • Đoàn Việt Thanh Đặng Vân Anh Lương Minh Tùng Đoàn Minh Anh Nguyễn Thành ĐẠt [...]... bằng hỗn hợp dd NaNO2 bão hòa và muối NH4Cl bão hòa b Trong công nghiệp Chưng cất phân đoạn không khí lỏng B .Hợp chất của Nitơ I.Amoniac (NH3 ) I CẤU TẠO PHÂN TỬ Công thức phân tử: 7N: 1s22s22p3 NH3 (M=17) 1H: 1s1 H N H H Công electron Số oxithức hóa của nitơ trong NH3: H N H H Công thức cấu tạo -3 Phân tử NH3 phân cực Nhận xét N còn có cặp electron tự do N có số OXH là -3 II TÍNH CHẤT VẬT LÍ Là chất. .. Ứng dụng Thành phần dinh dưỡng chính của thực phẩm Sản xuất axit nitric,phân đạm, Bảo quản máu và các mẫu vật sinh học ,,… Cắt laze (Inox,nhôm, )  Một số ứng dụng phổ biến BƠM lỐP BẢO ÔTÔ,MÁY BAY QUẢN THỰC PHẨM IV Trạng thái tự nhiên và điều chế 1 Trạng thái tự nhiên 99,63% 0,37% 0,37% 14 7N 15 7N • Trong tự nhiên nitơ tồn tại ở dạng tự do và hợp chât • Ở dạng tự do nitơ chiếm 4/5 thể tích kk 2 Điều...Bơm Nitơ Nitơ không duy trì hô hấp III Tính chất hóa học • N2 trơ ở nhiệt độ thường, hoạt động mạnh ở nhiệt độ cao có xúc tác • Nitơ có các số ôxi hóa: -3 0 +1 NH3; N2; N2O; +2 +3 NO; N2O3; +4 +5 NO2; N2O5 • N2 vừa thể hiện tính ôxi hóa và tính khử (tính ô xi hóa đặc trưng hơn) 1, Tính ôxi hóa a Tác dụng với H2 t0 , p N2 + = -92kJ ) Chất khử: H2 H2 xt NH3 ( ∆H Chất oxi hóa: N2 b, Với... Ở nhiệt độ cao, nitơ phản ứng với một số kim loại hoạt động như Mg, Ca, Al, 0 0 +2 3 Mg + N2 to -3 Mg3N2 ( magie nitrua ) to 3 Ca + N2 Ca3 N2 2 Tính khử  Ở nhiệt độ 30000 C (hoặc hồ quang điện) N2 + O2 2NO ( ∆H = -180kJ)  khí NO không bền : NO + 2 O2  NO2 Các ô xit khác như N2O ,N2O3 ,N2O5 không điều chế trực tiếp từ nitơ và ôxi Sấm sét cung cấp năng lượng cho phản ứng giữa N2 và O2 tạo thành NO... Hidrazin N2H4 Làm chất gây lạnh II ĐIỀU CHẾ 1 Trong phòng TN: 2NH4Cl + Ca(OH)2 +2H2O t˚ CaCl2 + 2NH3 2 Trong công nghiệp: N2 (k) + 3H2 (k) t˚, p, xúc tác 2NH3 (k) ( ∆ H < 0) II MUỐI AMÔNI 1.Công thức cấu tạo Công thức chung : ( NH4 )n NH4+ : hóa trị I A n- :gốc axit ,hóa trị n • Tất cả các muối amoni đều tan, khi tan điện li hoàn toàn thành ion 2 Tính chất vật lí • Ion NH4+ không có màu 1.Tính chất hóa học... NH3: H N H H Công thức cấu tạo -3 Phân tử NH3 phân cực Nhận xét N còn có cặp electron tự do N có số OXH là -3 II TÍNH CHẤT VẬT LÍ Là chất khí ,không màu,có mùi khai và xốc Tan rất nhiều trong nước => dd bazơ yếu Nhẹ hơn không khí II TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Tính Bazơ yếu NH3 + H2O NH4+ + OH- b,với dd muối Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ + 3NH4+ c Tác dụng với dung dịch axit • NH3 + HCl → NH4Cl • 2NH3 + H2SO4