Bài giảng Hóa học - Bài 1: NiTơ và một số hợp chất của NiTơ

chào thầy và các bạnBài 1: NiTơ và một số hợp chất của NiTơA: NiTơ.I: Cấu tạo phân tử. Nguyên tử nitơ có cấu hình e lectron lớp ngoài cùng 1s22s22p3, phân lớp ngoài cùng có 3e độc thân. Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng ba liên kết cộng hóa trị không có cực, tạo thành phân tử N2.II: Tính chất vật lí. Ở điều kiện thường, nitơ là chất khí không màu không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa rắn ở -210oC. Khí nitơ tan rất ít trong nước. Nitơ không duy trì sự cháy và sự sống.	Nitơ có cấu tạo như thế nào?III: Tính chất hóa học Ở điều kiện thường nitơ rất trơ về mặt hóa học vì có liên kết 3 với năng lượng lớn(ENN=946kJ/mol). Nhưng ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác dụng với nhiều chất. Nitơ thể hiện tính oxi hóa hay tính khử tùy thuộc vào chất phản ứng. Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn trội hơn tính khử.1. Tính oxi hóa a) Tác dụng với hidro: Ở nhiệt độ cao( trên 400oC), áp suất cao và có chất xúc tác, nitơ tác dụng trực tiếp với hidro tạo ra khí NH3. Đây là phản ứng thuận nghịch và tỏa nhiệt.	N2+ 3H2 NH3 	; H = -92KJở nhiệt độ thường nitơ có hoạt động mạnh không? Tại sao? b) Tác dụng với kim loại:	 Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với kim loại liti, tạo thành nitrua:	6Li+N2 2Li3N	 Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với một số kim loại như: Ca, Mg, Al	3Mg+ N2Mg3N2 (magie nitrua)	 Trong các phản ứng với hidro và kim loại, số oxi hóa của nitơ giảm: nitơ thể hiện tính oxi hóa.2. Tính khử. 	Ở nhiệt độ 3000oC, nitơ kết hợp trực tiếp với oxi tạo ra khí NO:	N2+O22NO	; H= +180 KJ2.Tính khử. Đây là phản ứng thuận nghịch và thu nhiệt. Ở phản ứng này, số oxi hóa của nitơ tăng, nitơ thể hiện tính khử.	 Trong thiên nhiên, khí NO được tạo thành khi có cơn giông.	 Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi trong không khí, tạo ra khí nitơ đioxit (NO2) màu nâu đỏ.	2NO+O22NO2	 Các oxit khác của nitơ như N2O, N2O3, N2O5 không điều chế được từ phản ứng giữa nitơ và oxi.	IV. Trạng thái tự nhiên và điều chế.1. Trạng thái tự nhiên.	 Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở dạng tự do và dạng hợp chất.	 Ở trạng thái tự do, nitơ chiếm 80% thể tích không khí. Nitơ trong tự nhiên là hợp của hai đồng vị: 14N7 và 15N7	 Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng vật natri nitrat (NaNO3). Nitơ còn có trong thành phần của nhiều chất khác.2. Điều chế.	a) Trong công nghiệp.	 Tham khảo tài liệu và đọc trong giáo trình.	b) Trong phòng thí nghiệm.	 Điều chế nitơ bằng cách đun nóng nhẹ dd bão hòa amoni nitrit:	NH4NO2N2+2H2O	 Có thể thay muối amoni nitrit kém bền bằng dd bão hòa của muối natri nitrit và amoni clorua:	NH4Cl+NaNO2 N2+NaCl+ 2H2OV. Ứng dụng.	Nguyên tố nitơ là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật. Trong công nghiệp, phần lớn nitơ dược sản xuất ra được dùng tổng hợp amoniac, từ đó sản xuất phân đạm, axit nitric,Nitơ lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu sinh học khác. I. Amoniac.Cấu tạo phân tử.Do có 3 electron độc thân, nên nguyên tử nitơ trong phân tử amoniac tạo thànhba liên kết cộng hóa trị với ba nguyêntử Hidro.Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp, vớinguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là là một tamgiác mà ba đỉnh là ba nguyên tử hidro. Ba liên kết có cực,các cặp e lệch về phía nguyêntử nitơ.NH3 có cấu tạo như thế nào? H N H HCông thức electron (Lewis)2. Tính chất vật lí. Là chất khí có mùi khai và sốc,nhẹ hơn không khí,tan nhiều trong nước.3. Tính chất hóa học. a) Tính bazơ yếu.	 + Khi tan trong nước tạo thành môi trường có tính bazơ.	NH3+H2ONH4++OH- ( làm quỳ tím hóa xanh)	 amoniac là một bazơ yếu.	 + Tác dụng với axit	 Vì là một bazơ yếu nên dễ dàng tác dụng với axitmuối amoni.	VD: NH3+H2SO4(NH4)2SO4a) Tính bazơ yếu.	 +Tác dụng với dung dịch muối.	 NH3 cò thể làm kết tủa nhiều hidroxit kim loại khi tác dụng với dd muối của chúng.	VD: Al3++3NH3Al(OH)3+3NH4+	b) Khả năng tạo phức.	 dd NH3 có khả năng hòa tan hidroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất	[Cu(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+,	c) Tính khử.	 +Tác dụng với oxi.	NH3 cháy trong oxi ngọn lửa có màu vàng.	4NH3+O22N2+6H2O	c) Tính khử.	+Tác dụng với clo.	 NH3 tự bốc cháy trong khí clo. Tạo thành khói trắng.	 NH3+Cl2HCl+N2.	 Khói trắng là do khí HCl sinh ra kết hợp ngay với NH3 tạo thành các tinh thể muối NH4Cl.	+Tác dụng với kim loại.	 Khi đun nóng NH3 có thể khử một số oxit kim loại thành kim loại, chẳng hạn:	CuO+NH3Cu+N2+H2O	 (màu đen) (đỏ)5. Điều chế.	a) trong phòng thí nghiệm.	 NH3 được điều chế bằng cách cho muối amoni tác dụng với chất kiềm khi đun nóng.	2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O	b) Trong công nghiệp.	 NH3 được diều chế từ N2 và H24. ứng dụng của NH3.II. Muối amoni.	1. Tính chất vật lí	 Muối amoni là những tinh thể ion, gồm cation amoni và các anion gốc axit. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước và khi tan điện li hoàn toàn tạo thành các ion. Ion NH4+ không có màu.2. Tính chất hóa học.	 a) Tác dụng với dung dịch kiềm.	ion NH4+ nhường H+ cho ion OH-, vậy NH4+ là một axit. Phản ứng này dùng để nhận biết ion NH4+.	 b) Phản ứng nhiệt phân	Tùy vào muối amoni chứa gốc axit khi nhiệt phân sẽ cho các sản phẩm khác nhau.the end