BÀI 4. ĐƠN CHẤT NITROGEN
Trang bìa
Trang bìa
BÀI 4. ĐƠN CHẤT NITROGEN
Ảnh
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Mục tiêu
Ảnh
Hình vẽ
Hình vẽ
Câu hỏi dẫn dắt bài
+ Vì sao người ta phải bơm khí nitrogen vào các khoang chứa của tàu chở dầu sau khi chuyển dầu ra khỏi khoang?
+ Vì tính kém hoạt động hóa học (tính trơ), nitrogen không oxi hóa các chất khác ở nhiệt độ thường (trừ lithium), nhờ đó người ta thường dùng khí nitrogen để làm giảm nồng độ oxygen khi rút dầu ra khỏi khoang chứa - giảm nguy cơ cháy nổ.
Đáp án:
Trạng thái tự nhiên của nguyên tố nitrogen
Em có biết
+ Arginine là chất thiết yếu cho quá trình tổng hợp protein trong cơ thể. + Phân tử ariginine chứa 4 nguyên tử N.
Hình vẽ
Ảnh
Em hiểu gì về nitrogen
Ảnh
+ Hãy nêu quan điểm của em về phát biểu "Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống".
+ Nguyên tố nitrogen có trong cơ thể của mọi sinh vật chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ như amino acid, nucleic acid, protein, chlorophyll (chất diệp lục),... Các hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong những quá trình sinh hoá của sinh vật.
=> Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống.
Trả lời:
Đơn chất nitrogen
Đặc điểm liên kết
Ảnh
Phân tử latex(N_2) có liên kết ba giữa: hai nguyên tử nitrogen, cả hai nguyên tử đều thỏa mãn quy tắc octet với công thức Lewis như sau:
Ảnh
Tính châ cơ bản
Ảnh
Nitrogen có 1 tính cơ bản: + Tính kém hoạt động hóa học (tính trơ) ở nhiệt độ thấp + Tính hoạt động hóa học ở nhiệt độ cao.
Câu hỏi tình huống
Ảnh
Câu hỏi: Cho biết năng lượng liên kết của phân tử fluorine, nitrogen lần lượt là 159 kJ mol−1 và 946 kJ mol−1. a) Giải thích nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử trên. b) Cho biết chất nào hoạt động hoá học hơn.
+ a) Sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết là liên kết giữa phân tử fluorine là liên kết đơn, còn nitrogen là liên kết ba. b) Fluorine hoạt động hóa học mạnh hơn, vì năng lượng liên kết của nitrogen > fluorine (946 > 159) nên liên kết phân tử nitrogen khó phá vỡ - hoạt động kém.
Đáp án:
Bài tập ứng dụng
Ảnh
Đáp án:
Câu hỏi: Dựa vào giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, hãy cho biết phản ứng giữa nitrogen với hydrogen hay với oxygen diễn ra thuận lợi hơn.
+ Phản ứng giữa nitrogen với hydrogen có enthalpy nhỏ hơn giữa nitrogen với oxygen (-91,8 kJ < 182,6 kJ) => phản ứng giữa nitrogen với hydrogen thuận lợi hơn.
Câu hỏi tình huống 1
Ảnh
Câu hỏi: Sử dụng kiến thức hoá học để giải thích câu ca dao sau: "Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên"
+ Trước tiên, nitrogen monoxide được tạo thành từ nitrogen và oxygen khi có sấm sét.
Ảnh
Đáp án:
Câu hỏi tình huống 1a
Ảnh
Câu hỏi: Sử dụng kiến thức hoá học để giải thích câu ca dao sau: "Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên"
+ Sau đó, nitrogen monoxide nhanh chóng bị oxi hoá bởi oxygen trong khí quyển tạo thành nitrogen dioxide (NO2).
Đáp án:
Ảnh
Câu hỏi tình huống 1b
Ảnh
Câu hỏi: Sử dụng kiến thức hoá học để giải thích câu ca dao sau: "Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên"
+ Tiếp theo là quá trình nitrogen dioxide chuyển thành acid trong nước mưa, có thể được mô tả qua phản ứng
Đáp án:
Ảnh
+ Nước mưa với nồng độ acid phù hợp sẽ giúp cung cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng.
Ứng dụng
Ảnh
+ Để bảo quản thực phẩm như tôm, cá khô,..., người ta thường dùng bơm hút chân không để rút không khí ra khỏi bao bì. + Đối với nhiều sản phẩm như bim bim để vừa hạn chế sự oxi hóa, vừa giữ độ giòn, độ khô và hình dạng sản phẩm trong quá trình vận chuyển, người ta có thể làm căng phồng bao bì bằng cách bơm khí nitrogen vào.
Ảnh
Bài tập
Bài tập 1
Ảnh
Bài tập 1: Dựa vào các giá trị năng lượng liên kết, hãy dự đoán ở nhiệt độ thường thì đơn chất nitrogen hay chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn. Cho biết năng lượng liên kết Cl−Cl trong phân tử chlorine là 243 kJ mol−.
+ Năng lượng liên kết clorine 243 kJ mol−. + Năng lượng liên kết nitrogen 946 kJ mol−. => Ở nhiệt độ thường thì đơn chất chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn.
Đáp án:
Bài tập 2
Ảnh
Bài tập 2: Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa nitrogen với hydrogen và với oxygen. Nêu ứng dụng của mỗi phản ứng này trong thực tế.
+ Ứng dụng: Phản ứng tổng hợp amonia là quá trình trung gian quan trọng để sản xuất nitric acid, thuốc nổ, đạm nitrate, urea, ammophos,...
Đáp án:
Ảnh
Ảnh
+ Ứng dụng: Phản ứng khởi đầu cho quá trình tạo thành ion nitrate - nguồn cung cấp đạm cho đất
Bài tập 3
Ảnh
Bài tập 3: Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất dựa vào phản ứng thuận nghịch giữa nitrogen và hydrogen trong thiết bị kín. a) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí nào?
Đáp án:
Ảnh
+ Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí: latex(N_2, H_2, NH_3)
Bài tập 4
Ảnh
Bài tập 4: Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất dựa vào phản ứng thuận nghịch giữa nitrogen và hydrogen trong thiết bị kín. b) Hãy tìm hiểu về nhiệt độ hoá lỏng của mỗi khí có trong thiết bị. Từ đó cho biết, nếu giữ nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí nào sẽ hoá lỏng đầu tiên.
Đáp án:
+ Nếu giữ nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí NH3 sẽ hoá lỏng đầu tiên.
Ảnh
Ảnh
Cảm ơn
Thank you
Ảnh