+ Cấu hình electron của nitơ: 1s²2s²2p³

Công thức cấu tạo của phân tử nitơ:

+ Giữa hai nguyên tử trong phân tử N₂ hình thành một liên kết ba bền vững. Mỗi nguyên tử nitơ trong phân tử N₂ có 8 electron lớp ngoài cùng, trong đó có ba cặp electron dùng chung và 1 cặp electron dùng riêng đã ghép đôi

Ở điều kiện thường nitơ là chất trơ vì có liên kết ba bền vững giữa hai nguyên tử, liên kết này chỉ bị phân hủy rõ rệt thành nguyên tử ở nhiệt độ 3000⁰C

Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động vì phân tử N₂ phân hủy thành nguyên tử nitơ có 5e lớp ngoài cùng và có độ âm điện tương đối lớn (3,04) nên trở nên hoạt động

A. LiN₃ và Al₃N.

B. Li₃N và AlN.

C. Li₂N₃ và Al₂N₃.

D. Li₃N₂ và Al₃N₂.

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tạo thành liti nitrua và nhôm nitrua khi cho liti và nhôm tác dụng trực tiếp với nitơ. Trong các phản ứng này nitơ là chất oxi hóa hay chất khử ?

Lời giải

Khi liên kết với kim loại nitơ dễ nhận thêm 3e (N có 5e lớp ngoài cùng nên có số oxi hóa -3 còn Li dễ nhường 1e và Al dễ nhường 3e nên lần lượt có số oxi hóa là +1 và +3)

b)

Bài 4 trang 31 sgk hóa học 11: Nguyên tố nitơ có số oxi hóa là bao nhiêu trong các hợp chất sau: NO, NO₂, NH₃, NH₄Cl, N₂O, N₂O₃, N₂O₅, Mg₃N₂ ?

Vậy số oxi hóa của nitơ trong các hợp chất lần lượt là:

+2; +4; -3; -3; +1; +3; +5; -3.

Tỷ lệ số mol cũng chính là tỷ lệ thể tích

Theo phương trình:

Do hiệu suất của phản ứng là 25% nên thể tích của nitơ và hiđro cần lấy là

I. VỊ TRÍ VÀ SỐ OXH

- Trong bảng tuần hoàn nitơ nằm ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2.

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s²2p³.

- N có các số oxi hóa thường gặp: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

- N có số oxi hóa cao nhất là +5, nhưng hóa trị cao nhất chỉ là 4.

II. CẤU TẠO PHÂN TỬ

- Nitơ:  N ≡ N.

- Liên kết ba giữa hai nguyên tử nitơ bền nên ở điều kiện thường nitơ tương đối trơ và khó tham gia phản ứng hóa học.

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Ở điều kiện thường nitơ là khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở -196⁰C; rất ít tan trong nước; không duy trì sự sống, sự cháy

IV. 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

1. Tính oxi hóa

a) Tác dụng với kim loại:

6Li + N₂ → 2Li₃N  

(Nito tác dụng với Liti ở nhiệt độ thường)

 - Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại.

3Mg + N₂ → Mg₃N₂    magie nitrua

b) Tác dụng với hidro:

$N_2(k)+3H_2(k)\underset{}{\stackrel{t^o,xt}{⟷}}2N{H}_3(k)$

2. Tính khử

Nito thể hiện tính khử khi tác dụng với chất có độ âm điện lớn hơn:

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

N₂ + O₂ ↔ 2NO  (không màu)

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

2NO + O₂  →   2NO₂

V. ĐIỀU CHẾ

- Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

- Trong phòng thí nghiệm:

NH₄NO₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ N₂ + 2H₂O

Hoặc: NH₄Cl + NaNO₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ N₂ + 2H₂O + NaCl

VI. ỨNG DỤNG

- Nguyên tố nitơ là thành phần dinh dưỡng chính của thực vật.

- Trong công nghiệp: dùng để tổng hợp NH₃, HNO₃, phân đạm,…

Sơ đồ tư duy: Nitơ

Dạng 1: Bài tập lý thuyết về nitơ

* Một số lưu ý cần nhớ: