Luyện thi Đại học Hóa học: Lý thuyết trọng tâm về Nitơ và các hợp chất (Tài liệu bài giảng)) - Vũ Khắc Ngọc

Luyện thi Đại học Hóa học: Lý thuyết trọng tâm về Nitơ và các hợp chất tài liệu bài giảng (Đáp án bài tập tự luyện) cung cấp cho các bạn những kiến thức về tính chất vật lý, tính chất hóa học, trạng thái tự nhiên và điều chế, các hợp chất của nitơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luyện thi Đại học Hóa học: Lý thuyết trọng tâm về Nitơ và các hợp chất (Tài liệu bài giảng)) - Vũ Khắc NgọcKhóa học LTðH môn Hóa-Thầy Ngọc Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chất LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ NITƠ VÀ CÁC HỢP CHẤT TÀI LIỆU BÀI GIẢNG1. Tính chất vật lýKhí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, sôi ở -196oC (thấp hơn O2: -183oC).2. Tính chất Hóa họcNguyên tử nitơ có ñộ âm ñiện lớn và là 1 phi kim ñiển hình (do ñó chủ yếu thể hiện tính oxh) nhưng nókhá trơ và chỉ hoạt ñộng hóa học ở nhiệt ñộ cao do liên kết 3 – không phân cực (N≡N) trong N2 rất bềnvững.a. Tính oxi hóa- Với H2 → tạo amoniac to , p N 2 + 3H 2 ↽ ⇀ xt 2NH 3 + Q- Với kim loại → tạo nitrua kim loại+ Ở nhiệt ñộ thường, N2 chỉ tác dụng với Li2N 2 + 6Li → 2Li3 N 2 liti nitrua+Ở nhiệt ñộ cao, N2 tác dụng ñược với một số kim loại mạnh (Al, Mg, Ca, ...) toN 2 + 3Mg  → Mg3 N 2 magie nitruab. Tính khửỞ nhiệt ñộ rất cao (khoảng 3000oC hoặc khi có hồ quang ñiện), N2 kết hợp trực tiếp với O2 tạo ra khí NO. 3000 o CN 2 + O 2 ↽ 2NO - Q ⇀ (tia löa ®iÖn)Khí NO tạo thành dễ dàng bị oxh bởi O2 (không khí) tạo ra NO2 màu nâu ñỏ.2NO + O2 → 2NO 2Các oxit khác (N2O, N2O3, N2O5) không ñiều chế trực tiếp từ N2 và O2 ñược.3. Trạng thái tự nhiên và ñiều chếa. Trạng thái tự nhiênTrong tự nhiên, nitơ tồn tại ở cả dạng tự do và dạng hợp chất.- Ở dạng tự do, N2 chiếm khoảng 80% thể tích không khí.- Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng vật NaNO3 (diêm tiêu natri), là nguyên tố có mặt trongprotein, axit nucleic, ... và nhiều hợp chất hữu cơ khác.b. ðiều chế- Trong công nghiệp: chưng cất phân ñoạn không khí lỏng.- Trong phòng thí nghiệm: nhiệt phân muối amoni nitrit. to NH 4 NO2  → N 2 + 2H 2 O to NH 4 NO2 + NaNO2  → N 2 + NaCl + 2H 2 OA. Amoniac1. Cấu tạoCấu trúc hình tháp tam giác, nguyên tử nitơ lai hóa sp3 còn 1 ñôi electron chưa liên kết, phân tử bị phâncực.2. Tính chất vật lýKhí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí, tan rất tốt trong nước.3. Tính chất hóa họca. Tính bazơ yếuNguyên tử N trong NH3 còn 1 ñôi electron chưa liên kết nên NH3 có thể nhận proton (H+) bằng cách tạoliên kết cho – nhận với H+, do ñó, nó có tính bazơ. Tuy nhiên, tính bazơ của NH3 yếu hơn nhiều so với cácdung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH).- Làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphtalein chuyển sang màu hồng.- Tác dụng với axit tạo thành muối amoni. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -Khóa học LTðH môn Hóa-Thầy Ngọc Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chấtNH 3 ®Æc (k) + HCl ®Æc (k) → NH 4 Cl (r) khãi tr¾ng- Tác dụng với muối tạo kết tủa hiñroxit kim loạiAl3+ + 3NH 3 + 3H 2 O → Al(OH)3 ↓ + 3NH +4b. Khả năng tạo phứcðôi electron chưa liên kết trên nguyên tử N của NH3 có thể tạo liên kết cho – nhận với một số ion kim loại(Cu2+, Ag+, Zn2+, Ni2+, ...) tạo thành các ion phức, nhờ ñó, dung dịch NH3 có thể hòa tan một số hiñroxit vàmuối ít tan của chúng.CuCl2  + NH 3 + H 2 O → Cu(OH)2 ↓  + NH3 d− → [ Cu(NH 3 )4 ] (OH)2 - tan kÕt tña xanh dung dÞch xanh thÉmAgCl ↓  → [ Ag(NH 3 )2 ] Cl - tan + NH3 d−c. Tính khửNguyên tử N trong NH3 ở mức oxh thấp nhất (-3) nên NH3 có tính khử.- Với O2: to4NH 3 + 3O 2  → 2N 2 + 6H 2 O o 850 C, Pt4NH 3 + 5O 2  → 4NO + 6H 2 O- Với Cl2:2NH 3 + 3Cl 2 → N 2 + 6HCl(NH 3 + HCl → NH 4 Cl - khãi tr¾ng)- Với oxit kim loại: 2NH 3 + 3CuO (®en) → N 2 + 3Cu (®á ) + 3H 2 O4. Ứng dụng và ñiều chếa. Ứng dụngSản xuất HNO3, các loại phân ñạm amoni, ..., ñiều chế hiñrazin (N2H4) làm nhiên liệu tên lửa, chất gâylạnh trọng trong máy lạnh.b. ðiều chế- Trong phòng thí nghiệm: cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm ñun nóng, hoặc ñun nóng dungdịch NH3 ñậm ñặc (làm khô khí NH3 bằng CaO)- Trong công nghiệp: tổng hợp từ N2 và H2 hoặc chuyển hóa có xúc tác hỗn hợp không khí, hơi nước vàCH4 (tổ hợp khí – ñiện – ñạm: Cà Mau – Phú Mỹ - Bà Rịa Vũng Tàu).B. Muối amoni1. Tính chất vật lýCó cấu trúc tinh thể ion, tan tốt trong nước và ñiện ly hoàn toàn.2. Tính chất hóa họca. Phản ứng trao ñổi ion- Tác dụng với dung dịch kiềm khi ñun nóng giải phóng NH3 to NH +4 + OH -  → NH 3 ↑ + H 2 O o(NH ...