BÀI 5: MỘT SỐ HỢP CHẤT VỚI OXYGEN CỦA NITROGEN. (Thời gian thực hiện: tiết)

4NH3(g) + 5O2(g) 850900, o CPt → 4NO(g) + 6H2O(g)

4. Tổng hợp ammonia.

N2(g) + 3H2(g) 0 ,, txtP⇀ ↽ 2NH3(g) ∆rH 0 298 = - 92 kJ

Phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và oxygen được thực hiện ở nhiệt độ 3800C – a. Tính chất vật lí. b. Tính chất hóa học.

4500C, áp suất khoảng 25 bar – 200 bar và chất xúc tác là Fe.

5. Muối ammonium.

Muối ammonium lànhững chất tinh thể ion. Hầuhết cácmuối ammonium dễ tan trong nước.

+ Dung dịch muối ammonium đậm đặc tác dụng với dung dịch base đun nóng tạo thành ammonia

→ → Ạ

(NH4)2SO4(aq) + 2NaOH(l) →Na2SO4(aq) + 2NH3 (g) + 2H2O(l)

+ Các muối ammonium dễ bị nhiệt phân hủy

→ ot

NH4Cl NH3 + HCl

NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O

NH4NO3 N2O + 2H2O

6. Ứng dụng.

- Ammonia được sử dụng để sản xuất nitric acid, các loại phân đạm. Ammonia còn được sử dụng làm chất làm lạnh, dung môi và nhiều ứng dụng quan trọng khác trong đời sống sản xuất.

- Muối ammonium đượcsử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất, đặc biệt dùng làm phân trong nông nghiệp. Muối NH4HCO3 dùng làm bột nở

I. Các oxide của nitrogen – hiện tượng mưa acid.

- Các oxide của nitrogen kí hiệu chung là NOx bao gồm:

N2O NO NO2 N2O4

Dinitrogen oxide Nitrogen dioxide Nitrogen dioxide Dinitrogen tetroxide

- Nitrogen oxide được hình thành từ những hiện tượng trong tự nhiên hoặc các thiết bị hoạt động ở nhiệt độ cao. Các khí độc này, có thể gây ảnh hưởng ngiêm trọng đến sức khỏe con người. Chúng cũng là một trong những nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính và hiện tượng mưa acid.

+ Khí nitrogen monoxide (NO) được tạo thành trong không khí ở nhiệt độ cao.

N2(g) + O2(g) 0 ⇀ ↽ 2NO(g)

+ Ởđiều kiệnthường, khí NO không màu kết hợp với oxygen tạo thànhkhí nitrogen dioxide (NO2) màu nâu đỏ

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

+ Mưa acid tạo thành do lượng khí thải SO2 và NOx từ các quá trình tiêu thụ than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác trong sản xuất, sinh hoạt của con người.

2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

II. Nitric acid.

1. Cấu tạo phân tử.

Nitric acid có số oxi hóa là +5 và hóa trị cao nhất của N trong HNO3 là IV.

2. Tính chất vật lí.

- Nitric acid tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, có khối lượng riêng D là 1,53 g/cm3, sôi ở 860C.

- Nitricacid tan trong nướctheo bất kì ở tỉ lệ nào. Nồng độ nitricacid đặclà 68%, khối lượng riêng là 1,40 g/cm3 .

3. Tính chất hóa học.

a. Tính acid mạnh

Theo Bronsted – Lowry nitric acid có khả năng cho proton nên HNO3 là một acid mạnh.

HNO3 + H2O → H3O+ + NO3 -

Làm quỳ tím hoá đỏ, tác dụng với basic oxide, base, muối của các acid yếu → muối nitrate.

2 HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2H2O

HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O b. Tính oxi hoá mạnh

Nitric acid (HNO3)có số oxi hóa + 5 có thể bị khử thành N2, N2O, NO, NO2, NH4NO3 tuỳ theo nồng độ HNO3 và khả năng khử của chất tham gia

- Tác dụng với kim loại: Oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt).

Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Chú ý: Các kim loại Fe, Al, Cr thụ động hoá với HNO3 đặc, nguội do tạo ra màng oxide bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của acid.