Nitơ và hợp chất của nitơ bài giảng tổng hợp

TÍNH CHẤT VẬT LÍLà chất khí ,không màu,có mùi khai và xốc Tan rất nhiều trong nước => dd bazơ yếu Nhẹ hơn không khí... Tác dụng với dung dịch axit... Tính chất vật lí• - Chất lỏng không

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 trên một kilomet vuông bề mặt trái đất

có khoảng 8 triệu tấn Nitơ )

Sấm sét

Mưa axit

Ăn mòn tượng đá do HNO3

Sự hình thành phân tử N2

Sự hình thành phân tử N2

=>Liên kết giữa 2 phân tử nitơ là liên kết 3 rất bền vững

• Ít tan trong nước.

• Không duy trì sự cháy

và sự hô hấp.

N2

O2

Bơm Nitơ

Nitơ không duy trì hô hấp

• N2 vừa thể hiện tính ôxi hóa và tính khử

(tính ô xi hóa đặc trưng hơn).

b, Với Iốt

c,Tỏc dụng với kim loại

 nhiệt độ th Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng với kim loại Liti ường, nitơ chỉ tác dụng với kim loại Liti ng, nitơ chỉ tác dụng với kim loại Liti

 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

 Một số ứng dụng phổ biến

BƠM lỐP ÔTÔ,MÁY BAY

BƠM lỐP ÔTÔ,MÁY BAY

IV Trạng thái tự nhiên và điều chế

b Trong công nghiệp

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

Số oxi hóa của nitơ trong NH3:

Số oxi hóa của nitơ trong NH3:

Nhận xét

Phân tử NH3 phân cực Phân tử NH3 phân cực

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

NH3 + H2O NH4 + + OH

NH3 + H2O NH4 + + OH

-1 Tính Bazơ yếu

II TÍNH CHẤT HÓA HỌC

b,với dd muối

Al3+ + 3NH3 + 3H2O  Al(OH)3 ↓ + 3NH4 +

c Tác dụng với dung dịch axit

3, Tính khử

• Tác dụng với ôxi

4NH-3 3 + 3O2 to 2N0 2 + 6H2O

II MUỐI AMÔNI

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

• Ion NH4+ không có màu

2 Tính chất vật lí

1.Công thức cấu tạo

1 Tác dụng với dung dịch kiềm (phản ứng nhân biết muối amôni)

Khi đun nóng cho NH3 ↑

(NH4)2SO4 + 2NaOH  2NH3↑ + 2H2O + Na2SO4

t o

Phương trình ion thu gọn

NH4 + + OH-  NH3 ↑ + H2O

1.Tính chất hóa học

2 Phản ứng nhiệt phân

• Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa khi nhiệt phân

cho ra N2 , N2O … (điều chế NO ,N2 0 Trong phong TN)

III.Axit nitric HNO3.

• Công thức phân tử: HNO3

• Công thức cấu tạo :

• Liên kết H-O phân cực mạnh => tính axit mạnh

• Trong phân tử HNO3 , Nitơ có hóa trị là IV và số oxi hóa là +5,

độ âm điện lớn => tính ôxi hóa mạnh

1.Công thức cấu tạo

O

O O

+5

2 Tính chất vật lí

• - Chất lỏng không màu, tan trong nước.

• - Bốc khói trong không khí ẩm.

• - Dễ bị phân hủy bởi nhiệt độ và ánh sáng.

• - Dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và to

4 HNO3 4 NO2 + O2 +2 H2 O

• - Gây bỏng nặng ,phá hủy da,giấy

=> cẩn trọng

3.Tính chất hóa học

1 Tính axit mạnh

Làm quỳ tím hóa đỏ

HNO3 là chất điện li mạnh,dd có tính chất của H+

Td với oxit bazơ và bazơ tạo muối và nước

Tác dụng với muối của axit yếu.

2 Tính ôxi hóa mạnh

a) Với Kim loại

M( trừ Au, Pt) + HNO3 -> M(NO3 )n + sản phẩm khử

 Chú ý : Al, Fe bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội vì tạo nên một màng oxit bền trên bề mặt các kim loại

N NO

Al đ

NO H

N PO

H đ

HNO P

O H O

N O

C đ

HNO C

t t

2 2

4 5

4 3

5 3 0

2 2

4 2

4 5

3 0

2 5

) ( 5

2 4

) ( 4

0 0

N NO

Fe l

HNO FeO2 10 5 3( ) 3 3 ( 3)3 2 5 2

Phản ứng của Photpho vơi HNO3Phản ứng của Photpho vơi HNO3

Sản xuất phân bón, thuốc nổ, thuốc nhuộm , dược phẩm……

1) Trong phòng thí nghiệm

2) Trong công nghiệp

• Oxi hóa khí amoniac bằng oxi không khí

4 2

3

0

) ( )

( r H SO đ HNO NaHSO

O H NO

2

IV MUỐI NITRAT

Tan trong nước và điện li hoàn toàn ra ion

Cu(NO3)2 -> 2CuO + 4NO2 + O2

• Muối nitrat của KL sau Cu > Kim loại + NO2 + O2

2 AgNO3 -> 2Ag + 2NO2 + O2

1 Tính chất vật lí

2.Tính chất hóa học

b, Nhận biết ion nitrat

C Chu trình của nitơ trong tự nhiên

CÁC DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN NITƠ

• Nắm rõ tính chất hóa học của nito

Dạng 2: Nhận biết một số chất tiêu biểu

• Hãy lựa chọn những phản ứng có dấu hiệu đặc trưng như sự biến đổi màu, mùi, kết tủa, sủi bọt khí….để nhận biết

Chất cần nhận biết Thuốc Thử Hiện Tượng Xảy ra

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 trong không khí

PO4 3- Dung dịch AgNO3 Tạo kết tủa màu vàng

Dạng 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử của những phản ứng có sự tham gia của HNO3 hoặc NO3- theo phương pháp thăng bằng ion - electron

• Khi cân bằng đảm bảo nguyên tắc : Tổng electron mà chất khử cho bằng tổng

electron mà chất oxi hóa nhận Chỉ khác

là chất oxi hóa, chất khử viết dưới 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 của hỗn hợp khí này.

• Bước 1: Thiết lập biểu thức tính M trung bình từ đó rút ra tỉ

lệ số mol ( hay tỉ lệ thể tích) giữa các chất sản phẩm

• Bước 2: Viết phương trình phản ứng của kim loại với axit

HNO3 sinh ra từng khí sản phẩm

• Bước 3: Viết quá trình nhường nhận e và áp dụng định luật bảo toàn e ( e nhường = e nhận) để lập phương trình

• Giải hệ phương trình và tính toán theo phương trình phản

ứng dựa vào mol khí

Dạng 5: Toán vè phản ứng của muối NO3- trong môi trường axit và môi

trường bazơ

• Anion gốc axit

NO3-• Trong môi trường trung tính không có tính oxi hóa

• Trong môi trường bazo có tính oxi hóa yếu ( N)3- trong môi trường kiềm

có thể bị Zn, Al khử đến NH3

Ví dụ : 8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H20 8 NaAlO2 + 3NH3

• Anion này trong môi trường axit có khả năng oxi hóa như HNO3

Ví dụ: Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4

=> Phương pháp chung để giải toán loại này là phải viết phương trình dạng ion có sự tham gia của NO3- Sau đó so sánh số mol của kim loại M với tổng số mol H+ và tổng số mol NO3- để xem chất ion nào đã phản ứng hết , rồi mới tính toán tiếp theo số mol cuaqr chất rán phản ứng hết