Lý thuyết và bài tập ôn thi CĐ ĐH môn Hóa - Chương 7

Tham khảo tài liệu lý thuyết và bài tập ôn thi cđ đh môn hóa - chương 7, tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết và bài tập ôn thi CĐ ĐH môn Hóa - Chương 7 CHƯƠNG VII. NITƠ PHOSPHO Nitơ, photpho thu c phân nhóm chính nhómV. Nguyên t c a chúng có 5e l pngoài cùng (trong đó có 3e đ c thân phân l p np). Chúng là nh ng phi kimI. Nitơ 1. C u t o nguyên t − Nitơ có c u hình electron Do có 3 e đ c thân nên nitơ có kh năng t o ra ba liên k t c ng hoá tr v i nguyênt khác. − Đ âm đi n c a N là 3, ch nh hơn c a F và O, do đó N có s oxi hoá dươngtrong h p ch t v i 2 nguyên t này. Còn trong các h p ch t khác, nitơ có s oxi hoáâm. S oxi hoá c a N : −3, 0, +1, +2, +3, +4 và +5. − Nitơ t n t i b n d ng phân t N2 (N ≡ N). − Nguyên t nitơ t nhiên là h n h p c a hai đ ng v và v i t l 272 : 1.Nitơ chi m 0,01% kh i lư ng v Trái Đ t. D ng t n t i t do là nh ng phân t hainguyên t . 2. Tính ch t v t lý Nitơ là ch t khí, không màu, không mùi, không cháy, hoá l ng −195,8oC và hoár n −209,9 oC. Nitơ nh hơn không khí (d = 1,2506g.lít đktc), hoà tan r t ít trong nư c. 3. Tính ch t hoá h c Vì có liên k t ba nên phân t N2 r t b n, ch nhi t đ r t cao m i phân li thànhnguyên t . Do v y nhi t đ thư ng nitơ r t trơ, không ph n ng v i các nguyên tkhác. nhi t đ cao, đ c bi t là có ch t xúc tác, nitơ ph n ng v i nhi u nguyên t kimlo i và phi kim. a) Tác d ng v i hiđro 400 oC, có b t Fe xúc tác, áp su t cao, N2 tác d ng v i H2. Ph n ng phát nhi t: b) Tác d ng v i oxi 3000oC ho c có tia l a đi n, N2 tác d ng v i O2. Ph n ng thu nhi t: nhi t đ thư ng, NO hoá h p ngay v i O2 c a không khí t o ra NO2 màu nâu: c) Tác d ng v i kim lo i: Nitơ không ph n ng tr c ti p v i halogen, lưu huỳnh. 4. Đi u ch và ng d ng a) Trong công nghi p : Hoá l ng không khí, sau đó chưng c t phân đo n và thu N2 -196 oC. b) Trong phòng thí nghi m: Nhi t phân 1 s mu i amoni. Ví d : Nitơ ch y u đư c dùng đ s n xu t amoniac, axit nitric, phân đ m, t o môi trư ngl nh. 5. Các h p ch t quan tr ng c a nitơ. a) Amoniac Phân t NH3 t n t i trong không gian dư i d ng t di n, góc liên k t là 109o28 (baliên k t t o thành b i 3 obitan lai hoá sp3 c a N) Liên k t gi a N và 3H là liên k t c ng hoá tr có c c, c p e dùng chung l ch v phíaN. Phân t NH3 là phân t phân c c, N còn 1 c p electron t do làm cho NH3 t ođư c liên k t hiđro. − Tính ch t v t lý: NH3 là ch t khí không màu, mùi khai và x c, nh hơn không khí, tan nhi u trongH2O ( 20oC, m t th tích nư c có th hoà tan 700 th tích NH3 khí). NH3 hoá l ng−33,6 oC, hoá r n −77,8oC. − Tính ch t hoá h c + Tính bazơ: NH3 là m t bazơ vì có kh năng nh n proton. Kbazơ = 1,8.10−3 * NH3 tác d ng v i axit t o thành mu i amoni: D ng ion: N u th c hi n ph n ng gi a NH3 (khí) và HCl (khí) thì t o thành đám khói tr ng -đó là nh ng tinh th r t nh NH4Cl. * Dd NH3 làm xanh quỳ tím, làm h ng phenolphtalein * Dd NH3 tác d ng v i dd AlCl3, ZnCl2 t o k t t a hiđroxit không tan trong NH3dư: + Đi m đ c bi t c a NH3 là t o ph c v i m t s ion kim lo i như Ag+, Cu2+, Ni2+,Hg2+, Cd 2+,… Vì v y, khi cho dd NH3 tác d ng t t v i dd mu i c a các kim lo i trên th y k tt a (hiđroxit ho c mu i bazơ) sau đó k t t a tan vì t o ph c: + Tính kh : NH3 cháy trong oxi cho ng n l a màu vàng: NH3 cháy trong Cl2 t o khói tr ng NH4Cl và NH3 + HCl = NH4Cl NH3 kh đư c m t s oxit kim lo i: + B n thân NH3 có th b nhi t phân thành N2, H2 : + Các mu i amoni d b nhi t phân: NH4HCO3 là b t n , 60oC đã phân hu , đư c dùng trong công ngh th c ph m. + Mu i amoni nitrat b nhi t phân theo 2 cách: − Đi u ch : Đi u ch NH3 d a trên ph n ng. Mu n ph n ng đ t hi u su t cao c n ti n hành áp su t cao (300 − 1000 atm),nhi t đ v a ph i (400oC) và có b t s t làm xúc tác. Khí N2 l y t không khí. Khí H2 l y t khí t nhiên ho c t s n ph m c a ph n ng gi a cacbon và H2O. − ng d ng: NH3 dùng đ đi u ch axit HNO3, các mu i amoni (NH4Cl, NH4NO3), đi u chxôđa… b) Các oxit c a nitơ. Nitơ t o v i oxi 5 lo i oxit: N2O, NO, N2O3, NO2 và N2O5. S oxi hoá: +1, +2, +3, +4, và +5. Ch có NO và NO2 đi u ch tr c ti p đư c. − NO2 : khí không màu, mùi d ch u, hơi có v ng t. N2O không tác d ng v i oxi.500oC b phân hu thành N2 và O2. − NO: khí không màu, đ trong không khí ph n ng v i oxi t o thành NO2 màunâu. − NO2: khí màu nâu, r t đ c, b đime hoá theo cân b ng. đi u ki n thư ng, t n t i h n h p NO2 và N2O4. T l s mol NO2 : N2O4 phthu c nhi t đ . Trên 100oC ch có NO2 NO2 là oxit axit h n h p. Khi tác d ng v i H2O cho h n h p hai axit: và Khi tác d ng v i ki m đư c h n h p g m mu i nitrat và mu i nitrit. Các oxit NO và NO2 th hi n tính oxi hoá khi tác d ng v i ch t kh m nh: Và th hi n tính kh khi g p ch t oxi hoá m nh như Cl2, Br2, O3, KMNO4… c) Axit nitrơ HNO2 Là axit y u, kém b n, ch t n t i trong dd loãng. Khi đ c ho c nóng d b phân hu . HNO2 và mu i nitrit v a có tính oxi hoá v a có tính kh : d) Axit nitric HNO3 Trong phân t HNO3 có m t liên k t cho - nh n và hoá tr c a N là IV (4 c p e dùngchung), còn s oxi hoá c a N là +5 (v hình th c N có hoá tr V). − Tính ch t v t lý: Axit nitric nguyên ch t là ch t l ng không màu, sôi 86oC, hoá r n −41oC. HNO3 d b phân hu ngoài ánh sáng thành NO2, O2 và H2O nên dd HNO3 đ c cómàu vàng (vì có l n NO2) HNO3 đ c gây b ng, làm vàng da, phá h ng v i, gi y. − Tính ch t hoá h c: * Tính axit: Là axit m nh, phân li hoàn toàn. * Tính oxi hoá: Là ch t oxi hoá manh, tác d ng v i h u h t các kim lo i (tr vàngvà platin), lúc đó N+5 có th b kh thành N+4, N+2, N+1, No và N-3 tuỳ thu c vào n ngđ axit, nhi t đ và đ ho t đ ng c a kim lo i. Đ i v i axit HNO3 đ c, nóng: Oxi hoá h u h t các kim lo i (tr Au, Pt), s n ph mkhí là NO2 màu nâu. HNO3 đ c, ngu i làm th đ ng hoá Fe và Al Đ i v i axit HNO3 loãng: Oxi hoá h u h t các kim lo i (tr Au, Pt), s n ph m khí làNO, N2O ho ...