Công thức hóa học của khí nitơ?

Câu hỏi: Công thức hóa học của khí nitơ là gì?

Câu trả lời:

Khí nitơ có công thức hóa học: N2

Hãy cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu về khí nitơ nhé!

1. Khí nitơ là gì?

– Nitơ (tiếng Anh: nitrogen) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố có ký hiệu N và số nguyên tử 7, khối lượng nguyên tử 14. Ở điều kiện thường nó là chất khí không màu. , không mùi, không vị, khá trơ và tồn tại dưới dạng N. phân tử2, còn được gọi là khí nitơ. Nitơ chiếm khoảng 78% bầu khí quyển của Trái đất và là thành phần của tất cả các sinh vật sống. Nitơ tạo thành nhiều hợp chất quan trọng như axit amin, amoniac, axit nitric và xyanua. Các liên kết hóa học cực mạnh giữa các nguyên tử nitơ khiến cho cả sinh vật và công nghiệp khó chuyển hóa N2 thành các hợp chất hóa học hữu ích, nhưng cũng giải phóng một lượng lớn năng lượng hữu ích khi bị đốt cháy, phát nổ hoặc bị phân hủy trở lại thành khí nitơ. Amoniac và nitrat tổng hợp là phân bón công nghiệp chính và phân nitrat là chất ô nhiễm chính gây ra hiện tượng phú dưỡng trong môi trường nước.

Nitơ có trong tất cả các cơ thể sống, chủ yếu ở dạng axit amin (và protein) và cả trong axit nucleic (DNA và RNA). Cơ thể con người chứa khoảng 3% nitơ theo trọng lượng, là nguyên tố phong phú thứ tư trong cơ thể sau oxy, carbon và hydro. Chu trình nitơ mô tả sự chuyển động của nguyên tố từ không khí vào sinh quyển và các hợp chất hữu cơ, sau đó quay trở lại bầu khí quyển.

2. Cấu trúc phân tử của nitơ

– Phân tử nitơ gồm 2 nguyên tử, giữa chúng hình thành liên kết 3: (N = N).

– Trong các hợp chất, các nguyên tố nhóm nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5, ngoài ra còn có -3 và +3. Riêng N có thêm các trạng thái oxi hóa +1, +2 và +4.

3. Tính chất vật lý của nitơ

– Tính chất vật lí của nitơ thứ nhất là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí với d = 28/29). Nó được hóa lỏng ở -196 ºC.

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

– Vì vậy khí nitơ tan trong nước, ít tan trong nước, đông đặc ở nhiệt độ rất thấp.

– Nhiều người cũng thắc mắc khí ni tơ có cháy không. Câu trả lời là không, khí N2 không duy trì quá trình cháy và hô hấp nên không độc.

4. Tính chất hóa học của nitơ

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

– N2 có số oxi hóa bằng 0 nên vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.

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

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

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

* Tác dụng với hiđro

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

* Tác dụng với kim loại

– Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ phản ứng với liti tạo thành liti nitrua: 6Li + N2 → 2Li3N.

– Ở nhiệt độ cao, nitơ phản ứng với nhiều kim loại: 3Mg + N2 → Mg3NHỮNG NGƯỜI PHỤ NỮ2 (magie nitrua).

Lưu ý: Các nitrua dễ bị thủy phân tạo thành NHỎ3.

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

b. Thuộc tính loại bỏ

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

Ở điều kiện bình thường, nitơ monoxit phản ứng với oxy trong khí quyển để tạo thành nitơ đioxit màu nâu đỏ.

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

Các oxit khác của nitơ: N2O, NỮ2O3giống cái2O5 không thể điều chế trực tiếp từ nitơ và oxy.

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

5. Điều chế Nitơ

– Nitơ được điều chế bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng, dựa vào yếu tố nhiệt độ sôi của các chất khác nhau trong không khí. Theo đó, ta thu được khí bằng phương pháp đẩy nước.

Trong phòng thí nghiệm, thực hiện nhiệt phân muối nitrit để tạo ra nitơ.

NHỎ BÉ4KHÔNG2 t → NỮ2 + 2 NHÀ Ở2O

NH4Cl + NaNO2 t0 → N2 + NaCl + 2H2O.

6. Các ứng dụng của Nitơ

Nitơ thể khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách đốt nóng và làm bay hơi nitơ lỏng. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm việc phục vụ như một chất thay thế trơ hơn cho không khí, nơi quá trình oxy hóa là không mong muốn;

Để bảo quản độ tươi của thực phẩm đóng gói hoặc số lượng lớn (bằng cách hạn chế ôi thiu và các dạng hư hỏng khác do quá trình oxy hóa)

– Bảo quản thực phẩm khỏi bị oxy hóa

– Dùng để chạy máy phân tích, phân tích mẫu

– Xả sạch, thử thông tắc đường ống

– Hàn đường ống

– Luyện kim, luyện kim loại

– Sản xuất linh kiện điện tử như bóng bán dẫn, điốt và mạch tích hợp (IC).

– Sản xuất thép không gỉ

– Làm phồng lốp ô tô và máy bay do tính chất trơ và không có tính oxy hóa ẩm, ngược lại với không khí (mặc dù điều này không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường).

– Trái với một số ý kiến, nitơ xâm nhập qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu của nitơ và oxy (ở dạng N2 đi vào2), và các phân tử nitơ nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương, các phân tử nhỏ hơn sẽ thâm nhập vào các vật liệu xốp nhanh hơn.

– Một ví dụ khác về tính linh hoạt của nó là việc sử dụng nó (như một chất thay thế ưa thích cho carbon dioxide) để tạo áp suất cho các thùng chứa của một số loại bia, đặc biệt là bia đen có độ bền cao. Rượu bia và bia Scotland có độ cồn cao, vì nó tạo ra ít bọt hơn, làm cho bia mịn hơn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp nitơ cho bia ở dạng lon hoặc chai là bia tươi Guinness.

– Nitơ lỏng được sản xuất ở quy mô công nghiệp với số lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được gọi bằng công thức giả L.NHỮNG NGƯỜI PHỤ NỮ2. Nó là một tác nhân đông lạnh (cực lạnh), có thể làm cứng các mô sống ngay lập tức khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp với nhiệt xung quanh, nó hoạt động như một bộ tập trung và nguồn nitơ thể khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng duy trì nhiệt độ siêu phàm, khi bay hơi ở 77 K (-196 ° C hoặc -320 ° F) khiến nó trở nên cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng, ví dụ như trong vai trò của chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm:

– Điện lạnh để vận chuyển thực phẩm

– Bảo quản các cơ quan cũng như tinh trùng và tế bào trứng, mẫu và các sản phẩm sinh học.

– Trong nghiên cứu chất làm lạnh

– Để minh họa trong giáo dục

Trong da liễu để loại bỏ các tổn thương da xấu xí hoặc có khả năng ung thư, ví dụ như mụn cóc, vết chai trên da, v.v.

Nitơ lỏng có thể được sử dụng làm nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU hoặc phần cứng khác.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 11, Hóa 11