Chuyên đề Chương II

Chương 2
nhóm nitơ
A. Tóm tắt lí thuyết
I. Khái quát về nhóm VA
- Nhóm VA gồm các nguyên tố N, P, As, Sb và Bi, lớp electron ngoài cùng của các nguyên tử là ns2np3 (có 5 electron).
- Từ nitơ đến bitmut, tính phi kim giảm dần, đồng thời tính kim loại tăng dần.
- Tính oxi hoá giảm dần và tính khử tăng dần từ nitơ đến bitmut.
- Tạo được các hợp chất khí với hiđro (hiđrua), có công thức chung là RH3. Độ bền nhiệt của RH3 giảm dần. Dung dịch của chúng không có tính axit.
- Từ nitơ đến bitmut tính axit của các oxit và hiđroxit tương ứng giảm dần đồng thời tính bazơ tăng dần. Các oxit của nitơ và photpho (N2O5, P2O5) là một oxit axit, hiđroxit của chúng là các axit (HNO3, H3PO4). Còn oxit của bitmut Bi2O3 là oxit bazơ, tan dễ dàng trong dung dịch axit và hầu như không tan trong dung dịch kiềm.
II. Nitơ
- Nitơ có cấu hình electron 1s2 2s22p3, hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng ba liên kết cộng hoá trị không có cực tạo thành phân tử N2 : N (N.
- ở nhiệt độ thường, vì có liên kết ba với năng lượng liên kết lớn (EN(N = 946 kJ/mol) nên nitơ khá trơ về mặt hoá học, nhưng ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác dụng với nhiều chất.
( Tính chất hoá học
Tác dụng với oxi : N2 + O2 2NO
2NO + O2 ( 2NO2
Tác dụng với hiđro : N2 + 3H2 2NH3
Tác dụng với kim loại : 6Li + N2 ( 2Li3N

( Điều chế
Trong công nghiệp : Nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
Trong phòng thí nghiệm : NH4NO2 N2 + 2 H2O
hoặc : NH4 + NaNO2 N2 + NaCl + 2H2O
III. Amoniac và muối amoni
1. Amoniac (NH3)
( Tính chất hoá học
Tác dụng với nước : NH3 + H2O + OH– ; Kb = 1,8.10–5
Tác dụng với axit : NH3 (dd) + HCl (dd) ( NH4Cl (dd)
NH3(k) + HCl(k) ( NH4Cl (r)
Tác dụng với dung dịch muối của các kim loại có hiđroxit không tan : Fe2+ + 2NH3 + 2H2O ( Fe(OH)2( +
Khả năng tạo phức : Dung dịch amoniac có khả năng hoà tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại (Zn, Cu, Ag, Cd, Ni, ...), tạo thành các dung dịch phức chất.
Zn(OH)2 + 4NH3 ( [Zn(NH3)4]2+ + 2OH
AgCl + 2NH3 ( [Ag(NH3)2]+ + Cl
Phản ứng phân huỷ : ở 600700oC và dưới áp suất thường, khí amoniac bị phân huỷ. Phản ứng phân huỷ là phản ứng thuận nghịch và thu nhiệt :
2NH3 N2 + 3H2(k)
Tác dụng với oxi : 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
Tác dụng với clo : 2NH3 + 3Cl2 ( N2 + 6HCl
6HCl + NH3 ( NH4Cl
8NH3 + 3Cl2 ( N2 + NH4Cl
Tác dụng với một số oxit kim loại : 2NH3 +3PbO 3Pb + N2 + 3H2O
( Điều chế
Trong phòng thí nghiệm :
2NH4Cl+ Ca(OH)2 2NH3(+ CaCl2 + 2H2O
Để điều chế nhanh một lượng nhỏ khí amoniac người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đặc.
Trong công nghiệp : Amoniac được tổng hợp từ khí