8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu
2.8.1. Tư liệu chương Nitơ photpho
1. Lịch sử tìm ra nguyên tố nitơ
Người Pháp có câu: “Cái chờ đợi không bao giờ đến. Cái đến là cái không chờ đợi”. Có thể nói nitơ là một nguyên tố có nhiều chuyện ngược đời nhất. Nó là một chất khí không duy trì sự sống, nhưng không có sự sống nào là không có mặt của nó.
Từ khi Blec khám phá ra khí cacbonic, nhiều nhà hoá học với trang thiết bị đầy đủ đã bắt tay vào nghiên cứu các chất khí. Nổi bật là Cavenđisơ, người đã tìm ra hidro. Năm 1772, ông làm thí nghiệm sau: ông cho không khí đi qua than nóng đỏ và dùng kiềm để hấp thụ khí cacbonic tạo thành. Ông thu được một dạng khí nhẹ hơn không khí và không cháy được. Ông gọi đó là "không khí lỏng".
Một nhà hóa học rất có tài năng nữa là J. Priesley (người Anh). Ông là người đầu tiên có sáng kiến dùng thuỷ ngân thay nước để làm phương tiện. Ông đã khám phá ra 9 chất khí mới (NO, N2O, NO2, NH3, HCl… Ông thấy rằng khi bật tia lửa điện qua NH3 thì thể tích nó tăng lên rõ rệt.
Thế nhưng quyền phát minh ra nitơ lại rơi vào tay một nhà y học và thực vật học người Anh là D. Rutherford, học trò của Blec. Trong luận án tiến sĩ y học công bố năm 1772, Rutherford đã công bố kết quả tìm ra khí nitơ trong không khí mà ông cũng gọi là "không khí lỏng". Dưới chuông thuỷ tinh, ông đốt cháy những chất có chứa cacbon và dùng dung dịch kiềm để thu hết khí CO2 tạo thành. Ông nhận xét phần không khí còn lại không cháy được và không thở được.
Tại sao quyền tác giả không thuộc về Cavenđisơ ? Chính ông đã tìm ra nitơ năm 1772 cơ mà ?
Đã thành câu châm ngôn, mỗi khi người ta nhắc đến Cavenđisơ :"Trong số các nhà thông thái, không ai giàu bằng Cavenđisơ và trong số những nhà giàu, không ai thông thái bằng ông". Tuy xuất thân từ một gia đình quý tộc và giàu có nhưng ông rất giản dị, không thích cuộc sống ồn ào. Ông là nhà thực nghiệm có tài và rất thận trọng. Nhiều người thích nổi danh, chưa làm đã nói. Đối với ông, ngay cả những việc đã làm được ông cũng không công bố. Những phát minh của ông năm 1772 đã được tìm thấy sau này trong hồ sơ lưu trữ sau khi ông mất. Chính vì vậy mà cái may mắn về hóa học đã rơi vào tay nhà y học.
Nhiều nhà khoa học đã quan sát được tính chất của khí nitơ là không duy trì sự cháy và sự hô hấp. Vì vậy khí này có 3 tên gọi khác nhau để phản ánh tính chất của nó: nitrogen
- có nghĩa là sinh ra nitrat; alcaligen - có nghĩa là sinh ra kiềm (tức sinh ra amoniac, lúc đó amoniac có tên là kiềm bay hơi; azot – có nghĩa là không có sự sống. Hiện nay, danh từ azot có trong ngôn ngữ tiếng Pháp và Nga, còn nitrogenium là trong tiếng Anh, Italia, Tây Ban Nha.
Tính chất trơ của nitơ có lợi hay hại ?
Vì trơ, hay đúng với ngôn ngữ hóa học là nitơ kém hoạt động, nên nó không tác dụng được với oxi và hidro ở nhiệt độ thường. Cây cối rất cần nitơ dưới dạng hợp chất dễ tiêu là phân đạm. Khoáng vật đạm thiên nhiên là sanpết hay nitrat chỉ có ở Chi Lê và Ấn Độ, không đủ để cung cấp. Nếu nitơ tác dụng được dễ dàng với oxi, ta sẽ thu được khí NO. Khí này sẽ tác dụng tiếp với oxi biến thành màu nâu đỏ NO2 rồi từ đó tạo axit nitric. Đây là axit cơ bản để sản xuất ra muối nitrat dùng làm phân bón. Nếu nitơ tác dụng được với khí hidro, ta có
amoniac, cũng là một hoá chất cơ bản của phân bón.
Tuy nhiên, để nitơ phản ứng được với oxi thì cần một nhiệt độ rất cao (30000C) nhưng cũng không quá 5% nitơ tham gia phản ứng. Mưa axit chính là một chuỗi các phản ứng sau:
N2 + O2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
Còn muốn có được phản ứng tạo thành amoniac từ nitơ khí quyển, phải nâng nhiệt độ đến 5000C với áp suất 300 atm và phải có xúc tác.
Còn lợi ở chỗ nào? Lợi sống còn! Nếu nitơ tác dụng dễ dàng với oxi ở điều kiện thường thì còn đâu ra oxi để thở ? Hơn thế nữa, chúng ta sẽ bị bỏng vì axit. Như vậy phải nói nitơ là nguyên tố của sự sống. Nhà bác học Pháp Bussengo đã chứng minh rằng không có nitơ cây cối không phát triển được. Để liên kết được nitơ, con người chỉ thích dùng sức mạnh: nhiệt độ cao, áp suất cao trong khi đó những con vi sinh vật nhỏ bé không cần nhiệt độ, áp suất cũng liên kết được nitơ, biến thành phân bón phục vụ cây trồng.
Có cách nào không dùng "sức mạnh" được không? Cách đây không lâu, 2 nhà hóa học Nga Volpin và Sur quan sát rằng nitơ tự nhiên dễ dàng hoá hợp với phức chất của nhiều kim loại chuyển tiếp như titan, vanadi, vonfram, crom, sắt… phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường và áp suất thường. Như vậy, các kim loại nói trên có vai trò như những vi sinh vật vậy. Đây là một hướng đầy tương lai của khoa học.
2. Ứng dụng của nitơ tự do 3. Nitơ - kẻ thù của thợ lặn
4. Chuyện vui về chất khí gây cười 5. Tại sao bánh bao có mùi khai ? 6. Photpho
7. Thân thế que diêm
8. Vì sao chỉ xát nhẹ là que diêm có thể cháy được ? 9. Ma trơi
10. Thuốc diệt chuột
11. Vũ khí hóa học từ photpho 12. Vì sao gọi là muối amoni ? ( lưu trong CD)