nitơ một nguyên tố thiết yếu

CHÀO MỪNG THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM Nhóm Dương Thị Thu Hà Trần Thị Ninh Hà Lê Thị Hải Nitơ- Một nguyên tố thiết yếu Nội dung Vị trí cấu hình electron ngun tử Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên Tính chất hóa học Nitơ đời sống Chu trình Nitơ Điều chế I Vị trí cấu hình electron ngun tử Cấu hình electron nguyên tử: - Nguyên tử nitơ thuộc chu kì 2, nhóm VA bảng tuần hồn - Ngun tử nitơ có 5e lớp ngồi cùng, 3e độc thân phân lớp 2p tạo thành liên kết cộng hóa trị với nguyên tử khác Phân tử nitơ gồm hai nguyên tử, chúng hình thành liên kết ba bền vững - Công thức cấu tạo: N≡N - Công thức phân tử : N2 II Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên 1, Tính chất vật lý Nitơ chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, hóa lỏng -1960C Khí nitơ tan nước (ở nhiệt độ thường,1 lít nước hòa tan 0,015 lít khí nitơ) Nitơ khơng trì cháy hơ hấp O2 N2 Bơm khí nitơ Nitơ lỏng 2, Trạng thái tự nhiên Dạng Dạng tự hợp chất Chiếm 78,16% thể tích khơng khí Có nhiều Nitơ hỗn hợp hai đồng vị khoáng chất NaNO3 14 N(99,63%) (diêm tiêu natri) 15 N(0,37%) Có thành phần protein động vật, thực vật - N tham gia vào thành phần phytochrome có nhiệm vụ điều chỉnh q trình sinh trưởng, phát triển có liên quan đến ánh sáng phản ứng quang chu kỳ, nảy mầm, tính hướng quang Vì nhạy cảm với N N có tác dụng hai mặt đến suất trồng, trồng thừa hay thiếu N có hại + Thừa N: khác với nguyên tố khác, việc thừa N có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Cây sinh trưởng mạnh, thân tăng nhanh mà mơ giới kém hình thành nên yếu, dễ lốp đổ, giảm suất nghiêm trọng có trường hợp khơng có thu hoạch + Thiếu N: thiếu N sinh trưởng kém, vàng, đẻ nhánh phân cành kém, sút giảm hoạt động quang hợp tích lũy, giảm suất Tùy theo mức độ thiếu đạm mà suất giảm nhiều hay ít.Trong trường hợp có triệu chứng thiếu đạm cần bổ sung phân đạm sinh trưởng phát triển bình thường Hình ảnh so sánh lá thiếu nitơ và thừa nitơ với lá được bón đủ Lá thiếu nitơ có màu vàng Lá thừa nitơ có màu xanh đậm Vai trò động vật  Là thành phần cấu tạo nên axit amin-hình thành nên protein, axit nucleic,  Động vật thu nitơ để sản xuất protein cách ăn thực vật động vật khác  Protein trì thay tế bào thể Protein chiếm tới 50% khối lượng khô tế bào vật liệu cấu trúc tế bào - Thiếu protein dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn, suy giảm miễn dịch, ảnh hưởng xấu đến chức quan thể - Protein tham gia vào thành phần bắp, máu, bạch huyết, hocmôn, men, kháng thể, tuyến tiết nội tiết Vì vậy, protein có liên quan đến chức sống thể (tuần hồn, hơ hấp, sinh dục, tiêu hóa, tiết hoạt động thần kinh tinh thần ) IV,Chu Trình Nitơ • • Chu trình nitơ tương tự chu trình khí khác, được sinh vật sản xuất hấp thụ đồng hoá được chu chuyển qua nhóm sinh vật tiêu thụ, cuối bị sinh vật phân huỷ trả lại nitơ phân tử cho mơi trường Q trình diễn phức tạp, gồm nhiều công đoạn theo từng  bước Sự cố định đạm Sự amoni hóa Phản nitrat hóa Nitrat hóa 1, Quá trình cố định đạm( cố định nitơ)  + Là trình mà N2 khí được chuyển thành amoni NH4  Các đường cố định đạm • Con đường hóa lý:Khí nitơ khí tác động dòng điện tự nhiên (khi có dơng bão) tạo thành amoni nitrat, được nước mưa đưa vào đất khoảng vài kilơgam hecta năm • Con đường sinh học: nhờ loại vi khuẩn sống tự cộng sinh + Vi khuẩn tự do: vi khuẩn lam, clostridium, + Vi khuẩn cộng sinh: vi khuẩn nốt sần Rhizobium cộng sinh với họ đậu, vi khuẩn lam Anabaenaazollabe cộng sinh với bèo hoa dâu, Vi khuẩn cộng sinh nốt sần họ Đậu Vi khuẩn lam cộng sinh rễ bèo hoa dâu Tia lửa điện từ sấm sét Một số loại vi khuẩn 2, Q trình Amoni hóa( khống hóa) Các VSV chết phân hóa protein nitơ hữu thành nitơ khoáng.Trong đất chất hữu biến đổi thành mùn sau biết đổi thành amoni hay nitrit Amoni thành nitrit tác động vi khuẩn hiếu khí Nitrosomonas qua qúa trình OXH trở thành nitrat vi khuẩn hiếu khí Nitrobacter Nitơ dạng nitrat giai đoạn cuối q trình khống hóa nitơ hữu đất, dạng thích hợp cho trồng 3, Q trình nitrat hóa • Sau qúa trình amoni hóa, amoniac hình thành phần được trồng hấp thụ phần phản ứng với amoni đất tạo thành muối amoni Một phần muối amoni bị hấp thụ, phần oxi hóa thành nitrat • Q trình chuyển đổi amoni thành nitrat được tiến hành vi khuẩn sống đất loại vi khuẩn nitrat hóa khác • Nhóm vi kh̉n tiến hành q trình nitrat hóa gồm giai đoạn: + + + Giai đoạn nitrit hóa : Oxy hóa NH4 thành NO2, ơxy hóa amoni (NH4 ) được tiến hành lồi vi khuẩn Nitrosomonas + Giai đoạn nitrat hóa: Oxy hóa NO2 thành NO3 ,quá trình vi khuẩn  Nitrobacter tiến hành 4, Q trình phản nitrat hóa • • • Đây q trình khử nitrat thành khí nitơ, hồn tất chu trình nitơ Phản ứng xảy điều kiện kị khí Đối với nơng nghiệp q trình phản nitrat hóa bất lợi làm đạm đất Đây trình khử nitrat thành khí nitơ (N2), hồn tất chu trình nitơ Q trình xảy nhờ loại vi khuẩn như Pseudomonas và Clostridium mơi trường kỵ khí Chúng sử dụng nitrat làm chất nhận electron từ ơxy q trình hơ hấp Các vi kh̉n kỵ khí ngẫu nhiên sống mơi trường hiếu khí Ơxy hóa amoni kỵ khí Trong q trình này, nitrit và amoni bị biến đổi trực tiếp thành khí nitơ Q trình tạo nên phần lớn nito đại dương + − NH4  + NO2  → N2 + 2H2O VI, Điều chế Nitơ 1, Trong PTN Đun nóng nhẹ dd bão hòa muối amoni nitrit: NH4NO2 N2 + 2H2O t o Hoặc đun nóng dd bão hòa muối natri nitrit muối amoni clorua: NaNO2 + NH4Cl NaCl + N2 + 2H2O 2, Trong công nghiệp Ni tơ được sản xuất cách chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng Q trình tách phương pháp chưng cất ngun tố khơng khí lỏng dựa khác nhiệt độ sôi chúng, phương pháp điều chế được nitơ ( từ khơng khí) Chưng khơng khí lỏng được thực tháp chưng hai cột Tháp chưng gồm phần: - Dưới cột chưng (1), làm việc p = atm - Trên cột chưng (2) làm việc p = atm - Giữa cột thiết bị ngưng tụ bốc kiểu ống chùm (3) Thiết bị ngưng tụ - bốc có nắp đậy phía trên, bên hệ thống ống chùm thơng với cột chưng (1) làm nhiệm vụ thiết bị ngưng nitơ, khơng gian ngồi ống chùm thơng với cột chưng (2) làm nhiệm vụ thiết bị bốc oxi Khơng khí nén p = 50 -100 atm làm lạnh được đưa vào ruột gà (4) thiết bị bốc khơng khí lỏng (5) thuộc cột chưng (1) sau qua tiết lưu (6), áp suất giảm đến atm Toàn hỗn hợp được đưa vào phần cột (1) Trong trình chưng cột (1), hàm lượng nitơ đĩa phía ngày cao lên đến ống chùm thiết bị ngưng tụ - bốc (3), nitơ ngun chất Nitơ truyền nhiệt cho khơng khí lỏng ống chùm ngưng tụ Một phần đọng lại túi (7), phần theo đĩa chảy xuống phía dưới, tạo điều kiện cho cột chưng (1) làm việc liên tục Ở cột (1) khơng khí lỏng giàu oxi (khoảng 30 - 40%) Hỗn hợp khơng khí lỏng được đưa qua tiết lưu (8) giảm áp suất xuống áp suất khí đưa vào cột chưng (2) để chưng đến oxi gần nguyên chất Nitơ lỏng (7) qua tiết lưu (9) vào phía tiêu cột (2) để chưng liên tục Trong trình chưng cột (2) được nitơ nguyên chất lấy đỉnh tháp Ở khơng gian ngồi ống chùm ngưng tụ - bốc (3), oxi nhận nhiệt trình ngưng tụ nitơ truyền cho bay được lấy phía thiết bị (3) dạng khí ngun chất Cảm ơn thầy và các bạn đã chú ý theo dõi! ... Ninh Hà Lê Thị Hải Nitơ- Một nguyên tố thiết yếu Nội dung Vị trí cấu hình electron nguyên tử Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên Tính chất hóa học Nitơ đời sống Chu trình Nitơ Điều chế I Vị... electron nguyên tử Cấu hình electron nguyên tử: - Ngun tử nitơ thuộc chu kì 2, nhóm VA bảng tuần hồn - Ngun tử nitơ có 5e lớp ngồi cùng, 3e độc thân phân lớp 2p tạo thành liên kết cộng hóa trị với nguyên. .. nhẹ khơng khí, hóa lỏng -1960C Khí nitơ tan nước (ở nhiệt độ thường,1 lít nước hòa tan 0,015 lít khí nitơ) Nitơ khơng trì cháy hơ hấp O2 N2 Bơm khí nitơ Nitơ lỏng 2, Trạng thái tự nhiên Dạng