Gia sư, luyện thi, dạy nghề, tư vấn, viết bài, dịch thuật, thiết kết, lập trình, digital marketing

Nitơ là gì? – Giải đáp thông tin chi tiết nhất

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Mọi người chúng ta đều có thể hiểu được nitơ là gì – Nitơ là một loại khí hóa học, chiếm tới 4/5 trọng lượng khí quyển Trái Đất. Những ứng dụng của khí này cũng được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày của chúng ta. Ở hóa học lớp 11, các bạn học sinh sẽ được tìm hiểu về khí N và P ở chương 2. Tất cả những gì liên quan tới chất này : Khái niệm, các tính chất, ứng dụng và điều chế đều sẽ được khái quát cho các bạn dưới bài viết sau đây của Vietlearn nhé.

Khái niệm Nitơ là gì?

Để trả lời cho câu hỏi “Nitơ là gì?” chúng ta cần phải biết được cấu trúc cũng như thành phần cấu tạo nên một nguyên tử nitơ. Chất này ở vị trí thứ 7, chu kì 2 và nhóm VA trong bảng tuần hoàn hóa học. Điều đó có nghĩa là nguyên tố này có cấu trúc electron gồm 2 lớp, lớp ngoài cùng vỏ có 5 electron hoạt động. Vì vậy mà Nitơ được coi như một phi kim hoạt động mạnh, ở hầu hết các hợp chất thì nguyên tử này mang hóa trị 3.

Khí nitơ là gì

Nitơ kí hiệu là N2 và thường tồn tại ở dạng khí với liên kết 3

Cấu trúc electron nguyên tử của khí này là 1s2 2s2 2p3

Các tính chất cơ bản của Nito

Nitơ là chất gì? Nó có những đặc điểm như thế nào? Ai cũng sẽ nghĩ N2 là một chất khí nhẹ hơn không khí và được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Nhưng không phải ai cũng tìm hiểu về những đặc điểm vật lý và hóa học của nó. Vietlearn sẽ cùng bạn điểm qua một số kiến thức hóa học về chất này ngay dưới đây.

Sự điện li hóa 11 – Lý thuyết và một số dạng bài tập

Tính chất vật lý

Nitơ là một chất khí không màu, không mùi, không vị và có khối lượng nhẹ hơn không khí N2=28, còn gọi là đạm khí.

Chất này tan ít trong nước và có nhiệt độ hóa lỏng ở – 196oC và nhiệt độ hóa rắn cũng rất thấp. (Nitơ lỏng là gì? – đây là một dạng hợp chất giống nước nhưng chỉ có 80,8% nitơ ở điểm sôi, có hằng số điện môi là 1,4 và được viết tắt là “LIN” hay “LN”)

Dù là thành phần chiếm 4/5 trong không khí những khí này không có khả năng duy trì sự cháy và sự sống.

Là thành phần cấu tạo nên nhiều hợp chất quan trọng trong đời sống như axit amin, amoniac, axit nitric,… Thành phần này có mặt trong hầu hết các cơ thể sống của sinh vật bao gồm cả con người.

Tính chất hóa học

Vì có liên kết 3 ở cấu trúc phân tử khí N2 nên ở nhiệt độ thường đây được coi là khí trơ – không tác dụng với thành phần hóa học nào khác.

Ở nhiệt độ cao hơn, khí này bắt đầu hoạt động và tác động với các thành phần hóa học xung quanh.

Tính chất của nitơ là vừa khử vừa oxi hóa. Tuy nhiên tính oxi hóa vẫn là chủ yếu.

Tính oxi hóa

Hầu hết với các nguyên tố kim loại thì nitơ sẽ tác dụng ở nhiệt độ cao, thể hiện tính oxi hóa khi giảm số oxi hóa từ 0 xuống -3 với các xúc tác là khí hidro, nhiệt độ, áp suất. Ngoại trừ trường hợp tác dụng với Li thì sẽ có thể tác dụng ở nhiệt độ thường.

Phương trình oxi hóa

Tính khử

Khi tác dụng với khí oxi với điều kiện có tia lửa điện hoặc nhiệt độ cao ở 3000oC thì N2 sẽ thể hiện tính khử. Sau khi tạo ra sản phẩm là nitơ monoxit – NO nhờ thay đổi số oxi hóa từ 0 tới +2 thì chất này sẽ bị hóa nâu trong không khí tạo ra NO2 .

Vậy nitơ oxit là gì? – đây là một nhóm các hợp chất được tạo ra bởi hai nguyên tố N và O. Với các cấu trúc khác nhau thì nitơ oxit cũng sẽ có những tính chất khác nhau và công dụng khác nhau. Trong khi N2O là một chất khí gây cười, có hại cho não bộ thì NO2 là thành phần gây ô nhiễm môi trường, một số được dùng trong y tế và cũng là thành phần trong phân bón hóa học.

Một số dạng NxOY

Điều chế

Khí N2 có rất nhiều cách điều chế nhưng được phân ra hai loại chính là điều chế trong phòng thí nghiệm và điều chế để sử dụng trong công nghiệp. Sau đây, Vietlearn sẽ liệt kê cho các bạn một số cách thông dụng điều chế khí nitơ

Trong phòng thí nghiệm

Bằng một lượng nhỏ amoni clorua và natri nitrit, người ta có thể điều chế ra khí N2

Đun nóng amoni dicromat (NH4)2Cr2O7

Phân hủy nhiệt Natri Azide hoặc Bari Azide

Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, người ta ưu tiên sử dụng các phương pháp tạo ra được nhiều sản phẩm và tốn ít chi phí nhất có thể. Có hai phương pháp được sử dụng nhất trong điều chế khí N2 là

Phương pháp cơ học : lọc màng, sử dụng áp suất(PSA)

Phương pháp chưng cất đoạn không khí thành dạng lỏng sau đó tách nitơ tinh khiết ra khỏi hỗn hợp chất.

Đọc thêm Amoniac và muối amoniac – Học tốt hóa 10 cùng Vietlearn

Quá trình điều chế

Các ứng dụng trong hàng ngày trong việc sử dụng khí N2

Cách sử dụng nitơ là gì? Chất khí này có vai trò rất quan trọng trong đời sống của mỗi chúng ta, nó quyết định quá trình sinh trưởng và phát triển của hầu hết các loài sinh vật sống. Ngoài ra, còn dùng trong quá trình tổng hợp sản xuất amoniac, trong ngành công nghiệp luyện kim, công nghiệp điện tử và cả ngành thực phẩm.

Ứng dụng trong thực phẩm

Có thể nói, nitơ là một loại khí rất có lợi trong cuộc sống của con người, nhưng đồng thời đó cũng có những chất khí có thành phần là N gây hại. Khí cười N2O là một ví dụ điển hình cho việc lạm dụng chất kích thích hóa học. Mong rằng qua bài viết trên, Topp