Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng

Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng. Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng. Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng. Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng. Tóm tắt lý thuyết về nitơ, photpho và hợp chất của chúng.

NITƠ – PHỐTPHO VỊ TRÍ NGUN TỐ NHĨM VA TRONG HỆ THỐNG TUẦN HỒN Nhóm VA gồm ngun tố 7N, 15P, 33As, 51Sb, 83Bi có electron lớp nên dễ nhận thêm 3e để đạt cấu hình bền vững khí hiếm, tính oxihóa tính chất đặc trưng NITƠ (N2) phân tử N2 có liên kết ba nên điều kiện thường N hoạt động có t xúc tác N2 hoạt động N2 thể tính ơxihóa tác dụng chất khử tạo nitua (tạo sản phẩm chứa N-3) TÁC DỤNG VỚI H2 N2 + 3H2 � 2NH3 Chất oxi hóa Amoniac TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI ( với nhiều kim loại có tính khử mạnh) to N2 + 6Li    2Li3N Ngồi ra, Nitơ thể tính khử tác dụng với chất oxihóa mạnh (O2) TÁC DỤNG VỚI O2 nhiệt độ thường khơng có pản ứng; điều kiện 30000C, tia lửa điện) � N2 + O2 2NO � NO + O2 NO2 (phản ứng xảy ran gay nhiệt độ thường) PHỐT PHO (P) phi kim P thường thể tính khử tác dụng với phi kim (O 2, Cl2…) TÁC DỤNG VỚI OXI tạo hai sản phẩm to 4P + 3O2 2P2O3   o t 4P + 5O 2P2O5   TÁC DỤNG VỚI PHI KIM KHÁC (Halogen, S) tạo hợp chất P ứng soh dương to 2P + 3Cl2   2PCl3  o t 2P + 5P 2PCl5   TÁC DỤNG VỚI HỢP CHẤT gặp chất ơxihóa mạnh HNO3, KClO3, KNO3, K2Cr2O7P bị ơxihóa đến soh +5 to 3P + 2H2O + 5HNO3 3H3PO4 + NO   5HNO3 + P H3PO4 + 5NO2 + H2O   6P + 5KClO3 3P2O5 + 5KCl   Ngoài P thể tính oxhóa tác dụng với chất khử tạo hợp chất P ứng soh -3 to 2P + 3H2 2PH3   o t 2P + 3Zn Zn3P2   3 AMONIAC ( NH3 ) N H , soh thấp Nitơ nên NH3 chất khử SỰ PHÂN HỦY NH3 không bền nhiệt � 2NH3 N2 + 3H2 Khi tác dụng với chất ơxihóa thường N-3 bị ơxihóa thành N0 (N2), tạo N+2 (NO) TÁC DỤNG VỚI O2 tạo hai sản phẩm khác phụ thuộc vào xúc tác to 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O   o , xt t 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O    TÁC DỤNG VỚI Cl2 NH3 tự bốc cháy khí clo 2NH3 + 3Cl2   6HCl + N2 Nhớ NH3 + HCl   NH4Cl (khói trắng, chứng tỏ khí NH3 bazơ) VỚI OXIT SỐ ƠXÍT KIM LOẠI (thường oxít kim loại trung bình, yếu) to 2NH3 + 3CuO   + 3Cu + 3H2O  N2 DUNG DỊCH AMONIAC dung dịch bazơ yếu có mùi khai NH3 dễ bay TÁC DỤNG VỚI CHẤT CHỈ THỊ MÀU làm q tím hóa xanh NH3 + H2O � NH4+ + OHTÁC DỤNG VỚI DD AXIT tạo muối amoni (axit mạnh hay axit tan) NH3 + HCl NH4Cl (amoni clorua)   + NH3 + H NH 4   NH3 (dd) + HNO3(l)   NH4NO3 (amoni nitrat) + NH3 + H NH 4   NH3 + H2SO4   NH4HSO4 (amoni hidrosunfat) + NH3 + H + HSO 4   NH 4 + HSO 4 2NH3 + H2SO4   (NH4)2SO4 (amoni sunfat) + 2NH3 + 2H + SO 24    2NH 4 + SO 24  TÁC DỤNG VỚI DD MUỐI tạo hidrôxit không tan 2NH3 + 2H2O + FeSO4   Fe(OH)2 + (NH4)2SO4 2+ 2NH3 + 2H2O + Fe Fe(OH)2 + 2NH 4   3NH3 + 3H2O + AlCl3   Al(OH)3 + 3NH4Cl 3+ 3NH3 + 3H2O + Al   Al(OH)3 + 3NH 4 MUỐI AMONI (NH4-) Muối amoni hợp chất ion, phân tử gồm cation NH 4 (amoni) anion gốc axit Tất muối amoni điều tan, chất điện li mạnh (NH4)nA   nNH 4 + AnIon NH4+ axit yếu TÁC DỤNG VỚI CHẤT CHỈ THỊ MÀU làm quỳ tím hóa đỏ NH4+ + H2O   NH3 + H3O+ TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ tạo NH3, phản ứng dùng để nhận biết muối amoni (tạo khí có mùi khai), dung điều chế NH3 phòng thí nghiệm NH 4 + OHH2O   NH3 + PHẢN ỨNG PHÂN HỦY đa số muối amoni điều không bền nhiệt Muối amoni axit dễ bị phân hủy hay khơng có tính oxihóa mạnh nhiệt phân tạo NH axit tương ứng NH4Cl   NH3 + HCl NH4HCO3 CO2 + H2O   NH3 + Muối amoni axit có tính oxi hóa mạnh bị nhiệt phân tạo khơng tạo NH mà tạo sản phẩm to ứng soh cao NH4NO3 2H2O   N2O + o t NH4NO3 + ½ O2 + 2H2O    N2 o t NH4NO2 + H2O    N2 AXIT NITRIC (HNO3) axit mạnh đồng thời chất ơxihóa mạnh Rất dễ bị phân hủy nhiệt to 4HNO3   + 2H2O  4NO2 + O2  HNO3 axit mạnh TÁC DỤNG VỚI CHẤT CHỈ THỊ MÀU làm quỳ tím hóa đỏ HNO3   H+ + NO3TÁC DỤNG VỚI BAZƠ tạo muối nước HNO3 + KOH   KNO3 + H2O + H + OH   H2O 3HNO3 + Fe(OH)3   Fe(NO3)3 + 3H2O + 3+ 3H + Fe(OH)3   Fe + 3H2O TÁC DỤNG VỚI OXITBAZƠ tạo muối nước 2HNO3 + CuO   Cu(NO3)2 + H2O + 2+ 2H + CuO   Cu + H2O TÁC DỤNG VỚI MUỐI CỦA AXIT YẾU tạo muối axit tương ứng 2HNO3 + CaCO3   Ca(NO3)2 + CO2 + H2O + 2+ 2H + CaCO3   Ca + CO2 + H2O 5 H N O3 chất ơxihóa mạnh TÁC DỤNG VỚI KIMLOẠI tác dụng hầu hết với kim loại trừ Au Pt, phản ứng không tạo H2 4 N O2 2 M + to HNO3    M(NO3)n NO + H2O 1 + N2 O 3 N2 N H NO3 n: hóa trị cao kim loại (còn gọi điện tích cao kim loại tồn dạng ion tự do) Ứng với sản phẩm viết phương trình Fe, Al, Cr… khơng tác dụng với HNO3 đặc nguội kim loại bị thụ động hóa Khi tạo NO2 ( khí màu nâu đỏ, khí bị hấp thụ kiềm), NO (khí khơng màu hóa nâu khơng khí), N2O (khí khơng màu nặng khơng khí), N2 (khí khơng màu nhẹ khơng khí), NH4NO3 (khơng tạo khí) Khơng nói tạo nhớ HNO3 đặc (tạo NO2), HNO3 loãng (tạo NO) 5 Kim loại có tính khử mạnh HNO3 lỗng N bị khử xuống soh thấp to 6HNO3 (đ) + Fe    Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O + 6H + 3NO3 + Fe   Fe3+ + 3NO2 + 3H2O to 8HNO3 (l ) + 3Cu    3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O + 8H + 2NO3 + 3Cu   3Cu2+ + 2NO + 4H2O TÁC DỤNG VỚI PHI KIM (thường phi kim dạng rắn, HNO đặc) sản phẩm ứng soh cao phi kim to C + 4HNO3đ   + 4NO2  + 2H2O  CO2 o t S + 6HNO3đ    H2SO4 + 6NO2  + 2H2O o t 5HNO3l + 3P + 2H2O    3H3PO4 + 5NO o t 5HNO3 + P    H3PO4 + 5NO2 + H2O TÁC DỤNG VỚI CÁC HỢP CHẤT (các hợp chất chứa nguyên tử có soh thấp) FeO + 4HNO3   Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O Nhớ chất HNO3 hai tính axit mạnh tính oxihóa mạnh xảy đồng thời MUỐI NITRAT (NO3-) tất muối nitrat điều tan  M(NO3)n nNO   Mn+ + NO3- ion trung tính, có tính oxihóa TRONG MƠI TRƯỜNG AXIT MẠNH (H+) giống HNO3 lỗng TRONG MÔI TRƯỜNG BAZƠ MẠNH (OH ) tác dụng với kim loại có oxit hiđroxit chất lưỡng tính   NH3 ( hết NO3- tạo H2) NHIỆT PHÂN MUỐI NITRAT muối amoni, muối kim loại, dựa vào dãy điện hóa ta có to Muối kim loại hoạt động (từ Li đến Mg)    Muối nitrit+O2 to Muối kim loại hoạt động trung bình (từ sau Mg đến Cu)   + NO2 + O2  Oxit kim loại o t Muối kim loại yếu (sau Cu)    Kim loại + NO2 + O2 AXIT PHỐTPHORIC (H3PO4) axit trung bình yếu TÁC DỤNG CHẤT CHỈ THỊ MÀU làm quỳ tím hóa đỏ (điện li theo nấc) � H3PO4 H+ + H2PO 4 � H2PO 4 H+ + HPO 24  � HPO 24  H+ + PO 34 Trong dd H3PO4 ngồi phân tử H3PO4 có ion H+, H2PO 4 , HPO 24  , PO 34 TÁC DỤNG VỚI BAZƠ H3PO4 + NaOH 1:1 NaH2PO4 + H2O Natri đihiđroPhotphat 1:2 H3PO4 + 2NaOH  2H2O  Na2HPO4 + Natri HiđroPhotphat 1:3 H3PO4 +3NaOH  3H2  Na3PO4 + NatriPhotphat TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI TRƯỚC HIDRO tạo muối hiđrô to 3Mg + 2H3PO4 + 3H2   Mg3(PO4)2 o t 3Zn + 2H3PO4 + 3H2    Zn3(PO4)2 310 MUỐI PHÔTPHAT (chứa PO4 ) có muối trung hòa, muối axit (đihyđrơ hay monohđrơ) Tất muối trung hòa, muối axit Natri, Kali, Amôni tan nước Với kim loại khác có muối đihiđrophotphat tan Nhận biết muối amoni, cho tác dụng với AgNO3 (thuốc thử) PO43- + 3Ag+   Ag3PO4 màu vàng 11 ĐIỀU CHẾ NITƠ (N2) TRONG CƠNG NGHIỆP hóa lỏng khơng khí t o thấp sau tăng dần t o lên –196oC, Nitơ sơi bay trước lại O2 khí khác (vì to sơi O2 -183oC) TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM NH4NO2 H2O   N2 + 12 ĐIỀU CHẾ AMONIAC (NH3) TRONG CÔNG NGHIỆP nguyên liệu từ khơng khí (có N2) khí lò cốc (có H2), hay từ khơng khí (có N2 O2) ; C nước to C + O2 CO2   o t CO2 + C 2CO   to C + H2O   CO + H2  ( hỗn hợp thu có CO, H2 N2 loại CO thu N2 H2) Fe ,t , P N2 + 3H2 �� � 2NH3 �� �� �� � TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM cho muối amoni tác dụng dung dịch bazơ (t0) to NH4NO3 + NaOH    NaNO3 + NH3 + H2O 13 ĐIỀU CHẾ PHỐT PHO (P) nung lò điện hỗn hợp gồm Canxiphotphat , Silic đioxit than to Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2   + 5CO  CaSiO3 + 2P Khi ngưng tụ thoát thu P trắng Sau đó, đốt nóng lâu 2000C - 3000C thu P đỏ 14 ĐIỀU CHẾ AXIT PHÔTPHORIC (H3PO4) dùng phương pháp sunfat to Ca3 (PO4)2 +3H2SO4 đ   + 3CaSO4  3H3PO4 15 CÁC LOẠI PHÂN BÓN HÓA HỌC  PHÂN ĐẠM cung cấp Nitơ cho dạng NO , NH 4 Amôni CTPT NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 Phân đạm urea ( loại tốt ) CTPT (NH2)2CO NH3 + CO   (NH2)2CO + H2O (NH2)2CO + 2H2O   (NH4)2CO3 (khi bị ướt) Phân đạm nitrat CTPT : KNO3 , Ca(NO3)2, … PHÂN LÂN cung cấp phôtpho cho dạng ion PO 34 Phân lân tự nhiên CTPT Ca3(PO4)2, điều chế từ quặng Apatit, Photphorit Supe photphat (Supe lân) CTPT Ca(H2PO4)2 to Ca 3(PO 4)2 + 2H2SO4    Ca(H2PO 4)2 + 2CaSO4 Supe photphat đơn: Ca(H2PO 4)2 CaSO4.2H2O ( thạch cao ) to Ca 3(PO4)2 + 4H3PO4    3Ca(H2PO 4)2 Supe photphat kép Amophot loại phân bón phức hợp vừa có N, P CTPT NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 PHÂN KALI cung cấp Kali cho dạng ion K+ CTPT KCl , K2SO4, K2CO3 (thường gọi bồ tạt) CÁC PHẢN ỨNG CHÍNH TRONG CHƯƠNG NITƠ-PHỐT PHO Mg +N2 NH4NO2 NH3+HCl 10 Cu(OH)2 + NH3 13 NH3+O2 16 NH4Cl+Ca(OH)2 21 NH4HCO3 24 HNO3 +CuO 27 HNO3l+ Cu 30 HNO3+C 33 HNO3+FeO 36 HNO3+Fe(OH)2 39 HNO3+CuS 42 HNO3+Fe(NO3)2 45 AgNO3 48 P+O2 51 P+Cl2 N2 +O2 NH3+ H2O Al3+ + NH3 + H2O 11 AgCl + NH3 14 NH3+Cl2 19 NH4Cl 22 NH4NO3 25 HNO3+Ca(OH)2 28 HNO3đ+Cu 31 HNO3+S 34 HNO3+Fe2O3 37 HNO3+Fe(OH)3 40 HNO3+H2S 43 KNO3 46 Cu + NaNO3 + H2SO4 49 P+O2 52 P+S NO +O2 NH3+ H2SO4 Fe2+ + NH3 + H2O 12 NH3+O2 15 NH3+CuO 20 (NH4)2CO3 23 HNO3 26 HNO3 + CaCO3 29 HNO3 + HCl + Au 32 HNO3+ P 35 HNO3+Fe3O4 38 HNO3+FeS 41 HNO3+FeSO4 44 Cu(NO3)2 47 P+Ca 50 P+Cl2 53 P+KClO3 54 H3PO4+NaOH 57 P+HNO3 60 Ca3(PO4)2 +H2SO4 55 H3PO4+NaOH 58 CO2+NH3 61 Ca3(PO4)2 +H2SO4 56 H3PO4+NaOH 59 (NH2)2CO +H2O ... 5HNO3 + P    H3PO4 + 5NO2 + H2O TÁC DỤNG VỚI CÁC HỢP CHẤT (các hợp chất chứa nguyên tử có soh thấp) FeO + 4HNO3   Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O Nhớ chất HNO3 hai tính axit mạnh tính oxihóa mạnh xảy... (NH4-) Muối amoni hợp chất ion, phân tử gồm cation NH 4 (amoni) anion gốc axit Tất muối amoni điều tan, chất điện li mạnh (NH4)nA   nNH 4 + AnIon NH4+ axit yếu TÁC DỤNG VỚI CHẤT CHỈ THỊ MÀU... CuO   Cu + H2O TÁC DỤNG VỚI MUỐI CỦA AXIT YẾU tạo muối axit tương ứng 2HNO3 + CaCO3   Ca(NO3)2 + CO2 + H2O + 2+ 2H + CaCO3   Ca + CO2 + H2O 5 H N O3 chất ơxihóa mạnh TÁC DỤNG VỚI KIMLOẠI