Nitơ (N), Cấu hình electron N, Tính chất hoá học, Ứng dụng

Bạn đang xem: Nitơ (N), Cấu hình electron N, Tính chất hoá học, Ứng dụng tại vietabinhdinh.edu.vn

Như chúng ta đã biết, nitơ chiếm 78% lượng khí trong khí quyển và nó tồn tại ở hai dạng: khí và lỏng. Vậy bạn có biết nitơ là gì? Cấu hình electron N, tính chất vật lý, tính chất hóa học và cách điều chế nitơ? Hay nitơ có ứng dụng gì cho đời sống? Đây cũng là câu hỏi được nhiều người quan tâm.

Nitơ là gì?

Nitơ (N) là một nguyên tố hóa học quan trọng trong bảng tuần hoàn với nguyên tử số 7. Loại khí này chiếm 78% bầu khí quyển của Trái đất và có mặt trong nhiều sinh vật.

Ở điều kiện thường, nitơ (nitơ) là chất khí trơ không mùi, không màu, không vị, tồn tại ở dạng N2. Nitơ là gì? Khí nitơ gồm 2 nguyên tử có số liên kết là 3 và khoảng cách giữa 2 nguyên tử này là 109,76 pm. Chứa 3 phím ổn định. Nitơ thường rất trơ trong điều kiện bình thường và chỉ phản ứng ở nhiệt độ cao.

Nitơ là một phi kim
Kí hiệu: N → CTPT: N2
Cấu hình electron: 1s22s22p3
Số nguyên tử: Z = 7
Khối lượng nguyên tử: 14
Đồng vị: Nitơ có hai đồng vị bền là 147N và 157N.
Độ âm điện: 3,04

Nguyên tố Ni trong bảng tuần hoàn các nguyên tố

Số hiệu nguyên tử (Z)	7
Khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn (±) (Ar)	14.0067(2)
phân loại	phi kim loại
nhóm, phân lớp	15, trang
xe đạp	chu kỳ 2
cấu hình điện tử	1s2 2s2 2p3
mỗi lớp	2,5

Lịch sử của Nitơ

Nitơ (từ tiếng Latinh: Nitrum, tiếng Hy Lạp: Nitron, có nghĩa là “sự ra đời của soda”, “nguồn gốc”, “sự sáng tạo”) được cho là đã được phát hiện vào năm 1772 bởi Daniel Rutherford, người đã gọi nó là không khí độc hại hoặc không khí cố định.

Điều này là do phần không khí không hỗ trợ quá trình đốt cháy đã được các nhà hóa học phát hiện và biết đến vào cuối thế kỷ 18.

Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish và Joseph Priestley cũng đã nghiên cứu nitơ, mà họ gọi là khí hoặc nhiên tố, vào cùng thời điểm.

Nitơ trơ đến nỗi Antoine Lavoisier đã xác định nó vào năm 1789 là nitơ, nghĩa là không có sự sống; Thuật ngữ này trở thành tên tiếng Pháp của “nitơ” và sau đó lan sang nhiều ngôn ngữ khác. Năm 1790, Jean Antoine Chaptal đặt tên là nitơ để chỉ loại khí nitơ.

Tính chất vật lý của nitơ

màu sắc	không đổ máu
trạng thái của vật chất	khí ga
Nhiệt độ nóng chảy	63,15 K (-210,00°C, -346,00°F)
độ nóng chảy	77,36 K (-195,79 °C, -320,33 °F)
Tỉ trọng	1,251 g/L (ở 0 °C, 101,325 kPa)
mật độ chất lỏng	Điểm sôi: 0,808 g cm−3
điểm thứ ba	63,1526 K, 12,53 kPa
điểm tới hạn	126,19 K, 3,3978 MPa
sức nóng của phản ứng tổng hợp	(N2) 0,72 kJ·mol−1
nhiệt bay hơi	(N2) 5,56 kJ·mol−1
Nhiệt dung	(N2)29,124 J·mol−1·K−1

Ở điều kiện thường nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí khoảng 80%.
Nitơ hòa tan rất ít trong nước (đơn giản được coi là không hòa tan) và sẽ hóa lỏng và hóa rắn ở nhiệt độ rất thấp.
Nitơ sẽ không duy trì sự sống và cháy.
Điểm sôi: -196oC

Tính chất hóa học của Nitơ

Ở điều kiện thường nitơ ít phản ứng hóa học vì có liên kết ba bền. Ở nhiệt độ cao, liên kết ba dễ bị phá vỡ nên nitơ hóa học nhiều hơn.
Nitơ có tính oxi hóa và tính khử.
EN N của nitơ = 946 kJ/mol, nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ phòng nhưng phản ứng mạnh hơn ở nhiệt độ cao.
Nitơ vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử, có tính oxi hóa đặc trưng hơn.
Số oxi hóa của nitơ là: – 3, 0, + 1, + 2, + 3, + 4, + 5.

Quá trình oxy hóa

Phân tử nitơ có liên kết ba bền vững nên nitơ trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

hiệu ứng hydro

Nhiệt độ cao, áp suất cao và chất xúc tác. Nitơ phản ứng với hydro để tạo thành amoniac.

Vai trò của kim loại hoạt động

Ở nhiệt độ phòng, nitơ chỉ phản ứng với liti để tạo thành liti nitrua: 6L i + N2 → 2L i3N.
Ở nhiệt độ cao, nitơ đặc trưng cho nhiều kim loại sắt và kẽm: 3M g + N2 → Mg3N2 (magie nitrua).

Lưu ý: Nitrua cũng dễ bị thủy phân tạo thành NH3.

Nitơ thể hiện tính oxi hóa khi phản ứng với nguyên tố có độ âm điện kém hơn.

Xóa tính năng

Ở nhiệt độ cao (3000 ºC), nitơ phản ứng với oxy để tạo thành oxit nitric.

xử lý nitơ

Trong phòng thí nghiệm

Nitơ tinh khiết được điều chế bằng cách đun nóng từ từ dung dịch bão hòa của muối amoni nitrit (hoặc amoni clorua và natri nitrit thay thế).

phương trình:

NH4NO2 → N2 (↑) + 2H2O (nhiệt độ)
NH4Cl + NaNO2 → N2 (↑) + NaCl + 2H2O (nhiệt độ)

Ngoài ra, nitơ có thể được sản xuất trong phòng thí nghiệm, amoni dicromat (NH4)2Cr2O7 cũng có thể được nung nóng, hoặc natri azit hoặc bari azit có thể bị phân hủy bằng nhiệt.

nitơ công nghiệp

Trong công nghiệp, nitơ được sản xuất bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng ở áp suất cao và nhiệt độ cực thấp để loại bỏ CO2 và hơi nước. Khi nhiệt độ không khí lỏng tăng lên -196 độ C, nitơ sôi và bị loại bỏ.

Ngoài ra, đạm công nghiệp cũng sẽ được sản xuất bằng phương pháp cơ học màng lọc sử dụng áp suất (PSA).

Đây là hai cách điều chế N2 để tạo ra càng nhiều sản phẩm càng tốt với chi phí thấp nhất có thể. Nitơ được vận chuyển trong các thùng thép ở áp suất nén lên đến 150atm.

Ứng dụng của Nitơ

Khí amoniac (NH3) được tạo ra có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón hoặc làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng như chất nổ và nhiên liệu tên lửa.
Bảo quản máu, xác, v.v. trong nitơ lỏng.
Sử dụng nitơ để bảo quản thực phẩm, điều trị bệnh, v.v.
Làm lạnh thực phẩm trong quá trình vận chuyển.
Loại bỏ các tổn thương da ác tính hoặc có khả năng gây ung thư (mụn cóc, vết chai, v.v. trên da)
Nguồn làm mát cho CPU, GPU hoặc tăng tốc phần cứng khác.

nhận được kết luận

Với những thông tin hữu ích mà chúng tôi cung cấp trên đây hi vọng sẽ giúp những ai đam mê hóa học hiểu rõ hơn về khí nitơ và tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng hay phương pháp điều chế khí của nó. Nitơ trong cuộc sống. Ngoài ra, để hiểu rõ hơn về 118 nguyên tố hóa học, hãy truy cập chuyên mục Kiến thức tổng hợp mỗi ngày nhé!

Bạn thấy bài viết Nitơ (N), Cấu hình electron N, Tính chất hoá học, Ứng dụng có đáp ướng đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Nitơ (N), Cấu hình electron N, Tính chất hoá học, Ứng dụng bên dưới để vietabinhdinh.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Nitơ (N), Cấu hình electron N, Tính chất hoá học, Ứng dụng của website vietabinhdinh.edu.vn