Phương trình hóa học N2 ra NO

Phương trình hóa học

N2	+	O2	↔	2NO
nitơ		oxi		nitơ oxit
				Nitrogen monoxide
(khí)		(khí)		(khí)
(không màu)		(không màu)		(không màu)

Điều kiện phản ứng

Nhiệt độ: 2000°C Xúc tác: Pt/MnO₂

Cách thực hiện phản ứng

cho khí nito tác dụng với oxi

Hiện tượng nhận biết

Ở nhiệt độ khoảng 3000^oC (hoặc nhiệt độ của lò hồ quang điện), nito kết hợp trực tiếp với oxi tạo ra khí nitơ monooxit

Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi của không khí tạo ra khí nito đioxxit NO₂ có màu nâu đỏ.

2NO + O₂ → 2NO₂ 

Cùng Top lời giải tìm hiểu về N₂ nhé!

I. Cấu tạo phân tử

- Nhóm VA có cấu hình electron ngoài cùng là: ns²np³.

- Nên vừa thể hiện được tính oxh và tính khử.

- Cấu hình electron của N2: 1s²2s²2p³.

- CTCT: N ≡ N.

- CTPT: N₂.

- Số oxh của N₂: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

II. Tính chất vật lý

- Tính chất vật lý của nito đầu tiên là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí với d = 28/29). Nó bị hóa lỏng ở -196ºC.

- Nitơ lỏng hay được gọi là được gọi bằng LN₂, là cụm từ xuất hiện rộng rãi ngày nay, đặc biệt trong lĩnh vực y tế, bảo quản thực phẩm. Nó tồn tại trong một trạng thái lỏng ở nhiệt độ rất thấp, được tạo ra bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Một chất lỏng trong suốt, không màu, hằng số điện môi 1.4.

- Khí nito ít tan trong nước, không duy trì sự cháy và sự hô hấp, nên không gây độc hại.

III. Tính chất hóa học

- Nitơ có các số oxi hoá: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

- N₂ có số oxi hoá 0 nên vừa thể hiện tính oxi hoá và tính khử.

- Nitơ có E_NN = 946 kJ/mol, ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao hoạt động hơn.

- Nitơ thể hiện tính oxi hóa và tính khử, tính oxi hóa đặc trưng hơn.

1. Tính oxi hoá: Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

a. Tác dụng với hidro

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác. Nitơ phản ứng với hidro tạo amoniac.

b. Tác dụng với kim loại

Nhiệt độ thường, nitơ tác dụng với liti tạo thành liti nitrua: 6Li + N₂ → 2Li₃N.

Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với Mg, tạo thành magie nitrua: 3Mg + N₂ → Mg₃N₂ 

Có 1 điểm cần chú ý là các nitrua rất dễ bị thủy phân tạo ra NH₃. Nitơ chỉ thể hiện tính oxi hóa với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.

2. Tính khử

- Ở nhiệt độ cao (3000 ºC) Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit.

- Ở điều kiện thường, nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ đioxit màu nâu đỏ.

Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

- Các oxit khác của nitơ: N₂O, N₂O₃, N₂O₅ không điều chế được trực tiếp từ nitơ và oxi.

Ghi nhớ: Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. Thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

IV. Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên, Khí N₂ tồn tại dưới 2 dạng là tự do và hợp chất.

– Ở dạng tự do nó chiếm 80% thể tích không khí

– Ở dạng hợp chất, nito góp mặt trong thành phần của protein, axit ucleic, và nhiều hợp chất hữu khác. Người ta tìm thấy nito nhiều trong khoáng vật NaNO3 với tên gọi diêm tiêu natri.

V. Điều chế

1. Trong công nghiệp

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu nitơ ở -196 ºC, vận chuyển trong các bình thép, nén dưới áp suất 150 at.

 2. Trong phòng thí nghiệm

Đun dung dịch bão hòa muối amoni nitrit (Hỗn hợp NaNO₂ và NH₄Cl):

 

 

 

 

 

 

VI. Ứng dụng

Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm 

- Bởi đặc tính trơ về mặt phản ứng, nên ngăn chặn được ảnh hưởng oxy hóa rất tốt. Vì vậy khí này có được ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm.

- Sử dụng để đóng gói hay dạng rời thực phẩm. Bằng cách làm chậm sự ô thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự oxy hóa. 

Ứng dụng của Khí N₂ trong chùi rửa làm sạch 

- Ngoài ra loại khí này còn được dùng trong việc chạy phân tích mẫu. Áp dụng trong việc hàn đường ống, cũng như chế tác các loại kim loại. Nâng cao được độ bền lâu chắc chắn hơn. Cách làm sạch đường ống này đảm bảo an toàn. Không làm hư hại tới các sản phẩm đang thực hiện để chế tác. Nên rất được ưa chuộng từ người sử dụng. 

Ứng dụng trong việc luyện kim và chế tác kim loại 

- Đối với các ngành luyện kim hay sản xuất các linh kiện điện tử, sản xuất thép không gỉ. Thường cần tới sự có mặt của khí nito để hỗ trợ sản xuất. Tùy thuộc vào đặc thù của công ty và nhu cầu sử dụng. Sẽ có lưu lượng và mức độ sử dụng lượng không khí này khác nhau. 

Ứng dụng của Khí N₂ Sử dụng trong việc bơm lốp ô tô và máy bay

- Với việc sở hữu được đặc tính trơ và thiếu các tính chất ẩm, đặc biệt oxy hóa cực thấp. Vì vậy mà nitơ được sử dụng rất nhiều trong việc bơm lốp ô tô hoặc máy bay. 

Khí N₂ Làm sạch để vận chuyển thực phẩm và các mẫu chế phẩm sinh học

- Khí nito cũng được sử dụng trong việc làm lạnh nhằm phục vụ việc vận chuyển thực phẩm. Một số đặc tính giúp làm lạnh an toàn mà không gây hại cho thực phẩm. Giúp ích cho việc bảo vệ các bộ phận thân thể. Cũng như đảm bảo cho các tế bào tinh trùng và trứng được bảo quản. Ứng dụng trong việc bảo vệ các mẫu và chế phẩm sinh học cơ thể người an toàn. 

Ứng dụng của Khí N₂ trong trong ngành giáo dục

- Nito là thành phần trong rất nhiều hợp chất. Vì vậy khí nito cũng được sử dụng trong bộ môn hóa học. Đảm bảo áp dụng nghiên cứu. Cũng như giáo dục cho các học sinh biết đặc tính của một số hợp chất. 

- Ngoài ra khí này cũng có rất nhiều ứng dụng khác nhau trong đời sống. Đây được coi là một loại khí quan trọng với cơ thể sống.