Nitơ là một nguyên tố vô cùng quan trọng và phổ biến trong tự nhiên, đặc biệt có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực hóa học. Thế nhưng, rất nhiều em học sinh vẫn băn khoăn không biết Nitơ có hóa trị mấy và những tính chất đặc biệt của nó là gì. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc đó và cung cấp thêm nhiều thông tin hữu ích về nguyên tố Nitơ.
Nội dung
Nitơ có hóa trị bao nhiêu?
Nitơ, ký hiệu hóa học N, có nhiều hóa trị khác nhau, bao gồm II, III, IV.
Cùng điểm qua một số thông tin quan trọng về Nitơ:
- Ký hiệu nguyên tử: N
- Nguyên tử khối của N: 14,0067
- Số hiệu nguyên tử: 7 thuộc nhóm VA, chu kì 2 trong bảng tuần hoàn hóa học.
- Số oxh của N2: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
- Cấu hình electron nguyên tử của nitơ: 1s22s22p3. 3 electron ở phân lớp 2p có thể tạo được ba liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác.
- Độ âm điện: 3,04
Các tính chất đặc biệt của Nitơ
Tính chất vật lý của Nitơ
- Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị và nhẹ hơn không khí.
- Nitơ ít tan trong nước, hoá lỏng ở nhiệt độ rất thấp.
- Nhiệt độ nóng chảy: -210,00 độ C, -346,00 độ F
- Nhiệt độ sôi: -195,79 độ C, -320,33 độF
- Mật độ: 1,251 g/L (ở 0 độ C và 101.325 kPa)
- Khí nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp.
Tính chất hóa học của Nitơ
Nitơ có nhiều số oxi hóa khác nhau: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường, nhưng sẽ hoạt động hơn ở nhiệt độ cao.
Tính oxi hóa của Nitơ:
Nitơ thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.
Tác dụng với hidro:
Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác, Nitơ phản ứng với hidro tạo thành amoniac.
Tác dụng với kim loại:
Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua: 6Li + N2 → 2Li3N.
Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại: 3Mg + N2 → Mg3N2 (magie nitrua).
Lưu ý: Các nitrua dễ bị thủy phân tạo thành NH3.
Tính khử của Nitơ:
Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
Ở nhiệt độ cao (3000 độ C), Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit.
Ở điều kiện thường, nitơ monoxit sẽ tác dụng với oxi không khí tạo nitơ đioxit màu nâu đỏ.
Các oxit khác của nitơ: N2O, N2O3, N2O5 không điều chế được trực tiếp từ nitơ và oxi.
Cách điều chế Nitơ
Điều chế Nitơ trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, nitơ được điều chế bằng cách đun dung dịch bão hòa muối amoni nitrit (NaNO2 và NH4Cl).
Điều chế Nitơ trong công nghiệp
Trong công nghiệp, Nitơ được chưng cất từ không khí lỏng, được vận chuyển trong các bình thép và nén dưới áp suất cao.
Các ứng dụng của Nitơ
Nitơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và các lĩnh vực công nghiệp:
- Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm: Nitơ ngăn chặn sự oxy hóa và được sử dụng để bảo quản thực phẩm.
- Ứng dụng trong hàn ống và chế biến kim loại: Nitơ giúp làm sạch đường ống và đảm bảo an toàn trong quá trình chế biến kim loại.
- Ứng dụng trong luyện kim và chế tác kim loại: Nitơ hỗ trợ sản xuất trong ngành luyện kim, sản xuất linh kiện điện tử và thép không gỉ.
- Sử dụng trong bơm lốp ô tô và máy bay: Nitơ được sử dụng rộng rãi để bơm lốp ô tô và máy bay.
- Ứng dụng trong vận chuyển thực phẩm và mẫu chế biến sinh học: Khí nitơ được sử dụng trong việc làm lạnh để vận chuyển thực phẩm an toàn và bảo vệ các mẫu chế biến sinh học.
- Ứng dụng trong nghiên cứu và giáo dục: Nitơ được sử dụng trong phân tích mẫu và là thành phần quan trọng trong nhiều hợp chất hóa học.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về Nitơ – nguyên tố có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp. Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy truy cập fptskillking.edu.vn.
