Nito

Vị trí, cấu tạo

• Z_N=7 -> cấu hình $1s^2 2s^2 2p^3$ => Obitan:
• Khí Nito có công thức phân tử là: N₂; M_N2=28
• Công thức electron và công thức cấu tạo của Nito:

(Nito có liên kết cộng hóa trị không phân cực)

Tính chất vật lí

• Nito là chất khí không (màu, mùi, vị), không duy trì sự cháy, không duy trì sự sống và không độc
• Nhờ tính chất không duy trì sự cháy và sự sống để nhận biết khí Nito

Tính chất hóa học

Sét cung cấp thêm N2 trong không khí

Nhận xét

• Do phân tử Nito có liên kết 3 là một liên kết bền nên Nito ở nhiệt độ thường rất là trơ. Chỉ khi có nhiệt độ cao và xúc tác thì nito mới tham gia phản ứng
• Các trạng thái số oxi hóa của Nito:

-3          0          +1          +3          +4          +5
<--------- N2  --------->
tính oxi hóa     tính khử

Tính oxi hóa

a) Tác dụng với kim loại

Kim loại (IA, IIA, Al) + N2 $\overrightarrow{t^o}$ muối nitrua (N^-3)

Ví dụ:

- $Mg + N_2 \xrightarrow{t^o}Mg^{+2}_3 N^{-3}_2$ (Magienitrua)

- $Al + N_2 \xrightarrow{t^o}Al^{+3} N^{-3}$ (Nhôm nitrua)

Chú ý: Riêng Li phản ứng với Nito ở ngay nhiệt độ thường

- $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3 N$

b) Tác dụng với H2

- $N_2 + H_2 \rightleftarrows{(t^o, xt, p)} 2NH_3$ (Khí amoniac)

$\Delta H < 0$ làm nhiệt độ tăng (tỏa nhiệt)

-> Vậy muốn cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận thì cần $t^o \downarrow$ và $P \uparrow$ do chiều thuận có số mol khí giảm

Tính khử

a) Tác dụng với oxi (Nito không phản ứng trực tiếp với F2, Cl2)

N2 + O2 $\rightleftarrows$(_{tia lửa điện 3000^oC}) 2NO (1) $\Delta H > 0$ thu nhiệt làm nhiệt độ giảm

-> Vậy muốn cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận thì cần $t^o \uparrow$ và n_khí ở hai vế phương tưinhf = nhau nên P không ảnh hưởng đến cân bằng.

• NO không bền trong không khí:

$NO + \frac12 O_2 \rightarrow NO_2 (2)$ $2NO_2 + O_2 + \frac12 H_2O \rightarrow 2HNO_3 (3)$

=> Cả (1,2,3) giải thích cho sự tạo thành axit trong nước mưa

• Trong đất có $CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3))2 + CO_2 + H_2O$

              đá vôi               canxi nitrat (phân đạm)

b) Các oxit của Nito

N20	NO	NO2	N2O4	N2O5
Khí không màu	Khí không màu, hóa nâu trong không khí	Khí màu nâu đỏ	Khí không màu

Chỉ có NO2, N2O5 là oxit axit:

• Tác dụng với H2O:

$NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HNO_2$ $N_2O_5 + H_2O \rightarrow HNO_3$

• Tác dụng với dung dịch bazo:

$NO_2 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + NaNO_2 +H_2O$ $N_2O_5 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Ứng dụng

Thùng nito lỏng

• Trong công nghiệp, Nito có thể dùng điều chế NH3, HNO3
• Tạo môi trường trơ
• Dùng nito lỏng để bảo quản máu

Trạng thái tự nhiên

• Trong tự nhiên, nito tồn tại ở trạng thái đơn chất. Trong không khí có đến 80% là nito
• Tồn tại dưới dạng hợp chất như quặng, natri nitrat (diêm tiêu)

Điều chế

1. Trong công nghiệp

• Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

2. Trong phòng thí nghiệm

• Nhiệt phân amoni nitorit

$NH_4NO_2 \xrightarrow{t^o} N_2 + 2H_2O$

• Do NH4NO2 không bền nên người ta dùng hỗn hợp amoni clorua natri nitrit

$NH_4Cl + NaNO_2 \xrightarrow{t^o} N_2 + 2H_2O + NaCl$

$NH_4Cl + NaNO_2 = NH_4NO2$