bài giảng tích hợp liên môn hóa học 11 bài 7 nitơ

Ba electron ở phân lớp 2p có thể tạo được liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác.. Phân tử nitơ gồm 2 nguyên tử, giữa chúng hình thành một liên kết ba → công thức cấu tạo của phâ

Sơ lược về nitơ

Trong luận án tiến sĩ y học công bố năm 1772, Daniel Rutherford đã công bố kết quả tìm ra khí nitơ trong không khí mà ông 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

Hãy xác định vị trí của nitơ trong bảng tuần hoàn?

Và cấu hình

electron nguyên tử

của nitơ?

I- VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

Nitơ ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn

Cấu hình electron của nitơ là 1s22s22p3

Ba electron ở phân lớp 2p có thể tạo được liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác

Phân tử nitơ gồm 2 nguyên tử, giữa chúng hình thành một liên kết ba

→ công thức cấu tạo của phân tử nitơ là N≡N

Nguyên tử khối TB

Tên nguyên tố Cấu hình electron

Kí hiệu hóa học

Số hiệu nguyên tử

Độ âm điện

Số oxi hóa

7 14.006

3.04 1s 2 2s 2 2p 3

N

Nitơ -3, +1, +2, +3, +4, +5

II-TÍNH CHẤT VẬT LÍ

• Ở điều kiện thường, nitơ

là chất khí không màu,

không mùi, không vị,hơi

nhẹ hơn không

khí(dN2/kk =0,97).

• Hóa lỏng ở -196 0 C

• Nitơ rất ít tan trong nước(

1lít nước hòa tan được

0,015 lít khí nitơ)

• Nitơ không duy trì sự

cháy và sự hô hấp.

Dạng quang phổ vạch của nitơ

Bình thu khí N2

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• Ở nhiệt độ thường, nitơ khá trơ về mặt hóa học ( do có lk ba rất bền), ở 30000C vẫn chưa

bị phân hủy rõ rệt thành nguyên tử

• Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn và

có thể tác dụng được với nhiều chất

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• Trong hợp chất với những nguyên tố có độ

âm điện nhỏ hơn (như hidro, kim loại,…) →

nguyên tố N có số oxi hóa -3

• Còn trong hợp chất với những nguyên tố có độ

âm điện lớn hơn (như oxi, flo) → nguyên tố N

có số oxi hóa dương,có thể từ +1 đến +5

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• Khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử, số oxi

hóa của nitơ có thể giảm hoặc tăng → thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn là tính chất chủ yếu của nitơ

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• 1.Tính oxi hóa

a) Tác dụng với kim loại

– Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng được với Liti 6Li + N2 → 2Li3N

– Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng được với một số kim loại hoạt động như Ca, Mg, Al,…tạo thành nitrua kim loại.

3Mg + N 2 → Mg 3 N 2

t 0 Magie nitrua

Liti nitrua

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• 1.Tính oxi hóa

– b) Tác dụng với hidro

– Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt chất xúc tác, nitơ tác dụng trực tiếp với hidro, tạo ra khí

amoniac.

N 2 + 3H 2 2NH 3

t 0 ,p xt

→ Trong những phản ứng trên, số oxi hóa của nitơ

giảm từ 0 đến -3 → nitơ thể hiện tính oxi hóa

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

• 2 Tính khử

– Ở nhiệt độ khoảng 3000 0 C (hoặc nhiệt độ của lò

hồ quang điện), nitơ kết hợp trực tiếp với oxi, tạo

ra khí nitơ monooxit NO

t 0

→Trong phản ứng này, số oxi hóa của nitơ tăng từ 0

đến +2 → nitơ thể hiện tính khử

III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC

2 Tính khử

• Trong tự nhiên, khí NO được tạo thành khi có sấm sét.

• Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi của không khí tạo thành khí nitơ đioxit NO2 màu nâu đỏ.

2NO + O +2 2 → 2NO +4 2

chú ý: các oxit khác của nitơ như N2O, N2O3,, , N2O5 không điều chế được bằng tác dụng trực tiếp giữa nitơ và oxi.

IV- ỨNG DỤNG

V-TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Nitơ

thể tích của không khí (≈ 4/5

VKK) Nitơ thiên nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị : 14 N

(99,63%) và 15 N (0,37%).

nhiều trong khoáng chất natri nitrat NaNO3

VI-ĐIỀU CHẾ

Trong công nghiệp

• Nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

• Sơ đồ điều chế khí nitơ:

còn lại.

hóa lỏng

t 0 ≈ -196 0 C Nâng nhiệt độ

Củng cố

- Chơi trò chơi tiếp sức: 2 đội , mỗi đội gồm 2 học sinh

- Hình thức: Lần lượt từng bạn điền vào 1 nội dung sau đó bạn

thứ 2 tiếp sức điền tiếp nội dung cứ như thế cho hết yêu cầu.

- Thời gian: 2 phút

- Ban giám khảo: học sinh

- Kết quả: đội nào nhanh nhất, đúng nhất sẽ chiến thắng

Về nhà

Làm các bài tập 3,4,5 trong SBT trang 31

Xem trước bài 8 Amoniac và muối amoni về cấu trúc phân tử,tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng