Nitrogen là gì? Hóa trị mấy? Ký hiệu như thế nào? Hóa học 11

Home » Lớp 11 » Hóa Học 11 » Nitrogen là gì? Hóa trị mấy? Ký hiệu như thế nào? Hóa học 11

Trong chương trình Hóa học lớp 11, Nitrogen (N) là một nguyên tố hóa học quen thuộc nhưng không kém phần quan trọng. Vậy, Nitrogen là gì? Hóa trị của nó mấy? Và ký hiệu hóa học của Nitrogen được quy ước ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về nguyên tố này trong nội dung dưới đây.

Lý thuyết Hóa 11 Kết nối tri thức Bài 4: Nitrogen là gì

Trạng thái tự nhiên Nitrogen

Trạng thái tự nhiên Nitrogen là gì

Nitrogen là nguyên tố có hai đồng vị bền trong tự nhiên là 14N (chiếm 99,63%) và 15N (chiếm 0,37%).

  • Nitrogen là nguyên tố chiếm ưu thế trong khí quyển Trái Đất, lên tới 75,5% về khối lượng (hoặc 78,1% về thể tích) và phần lớn nằm ở tầng đối lưu.
  • Trong vỏ Trái Đất, nitrogen chủ yếu tồn tại ở dạng sodium nitrate (còn gọi là diêm tiêu Chile) tại một số mỏ khoáng.
  • Nitrogen là thành phần không thể thiếu trong cơ thể của con người, động vật và thực vật, là nguyên liệu chính để tạo nên nucleic acid và protein. Trong cơ thể người, nitrogen chiếm khoảng 3% khối lượng, xếp thứ tư sau oxy, carbon và hydro.

Cấu tạo nguyên tử, phân tử

Cấu tạo nguyên tử

  • Nitrogen nằm ở ô số 7, thuộc nhóm VA, chu kỳ 2 của bảng tuần hoàn. Đây là nguyên tố có độ âm điện cao (3,04) và là một phi kim điển hình.
  • Nitrogen có khả năng tạo thành nhiều hợp chất với các số oxi hóa đa dạng từ -3 đến +5. Các số oxi hóa thường gặp của nitrogen được thể hiện qua trục số oxi hóa dưới đây:

Cấu tạo nguyên tử

Cấu tạo phân tử

Phân tử nitrogen được cấu tạo từ 2 nguyên tử, nối với nhau bởi một liên kết ba (bao gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π). Phân tử này sở hữu năng lượng liên kết cao (945 kJ/mol) và không mang tính cực.

Tính chất vật lí nitrogen

Tính chất vật lí nitrogen

Ở điều kiện bình thường, nitrogen tồn tại dưới dạng khí, không màu, không mùi, không vị và khó hóa lỏng (chỉ hóa lỏng ở nhiệt độ -196 độ C), tan rất kém trong nước (1 lít nước chỉ hòa tan được 0,012 lít khí nitrogen). Khí nitrogen không hỗ trợ quá trình cháy hay hô hấp.

>> Xem thêm: Lý thuyết về cân bằng hóa học lớp 11

Tính chất hoá học nitrogen

Tính chất hoá học nitrogen

Ở nhiệt độ bình thường, nitrogen rất trơ; tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng cao, nitrogen trở nên hoạt động hơn. Nitrogen có khả năng thể hiện cả tính oxi hóa lẫn tính khử.

Tác dụng với hydrogen

Tác dụng với hydrogen

Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò là chất oxi hóa.

Quá trình sản xuất ammonia quan trọng nhất là quá trình Haber-Bosch, được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp từ năm 1913.

Quá trình tổng hợp ammonia này là bước trung gian thiết yếu trong việc sản xuất axit nitric, các loại thuốc nổ, đạm nitrate, urea, ammophos, và các sản phẩm khác.

Tác dụng với oxygen

Khi nhiệt độ vượt quá 3000 độ C hoặc có sự xuất hiện của tia lửa điện, nitrogen sẽ phản ứng với oxygen tạo thành nitrogen monoxide (NO), nhưng hiệu suất của phản ứng này rất thấp.

Tác dụng với oxygen

Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò chính là chất khử.

  • Trong môi trường tự nhiên, phản ứng này thường xảy ra trong các cơn bão có sấm sét, đánh dấu bước đầu của chu trình biến đổi nitrogen thành axit nitric. Axit nitric này hòa tan trong nước mưa và phân tách thành ion nitrate, một loại phân bón mà thực vật sử dụng để tăng trưởng và phát triển.

Quá trình này, từ việc tạo ra và cung cấp nitrate cho đất thông qua nước mưa, được thể hiện qua sơ đồ sau:

  • Trên thực tế, phản ứng hóa hợp giữa nitrogen và oxygen thường xảy ra cùng với quá trình đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ cao, sử dụng không khí. Các hoạt động trong lĩnh vực giao thông vận tải và sản xuất công nghiệp là những nguyên nhân chính khiến lượng oxit của nitrogen được thải ra vào bầu khí quyển.

Nitrogen không chỉ là một nguyên tố hóa học phổ biến trong tự nhiên mà còn đóng vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất công nghiệp. Việc nắm vững hóa trị, ký hiệu, và tính chất của Nitrogen sẽ giúp học sinh không chỉ hiểu rõ bài học mà còn ứng dụng tốt hơn trong các bài tập và thực tiễn.

Tác giả:

Xin chào! Mình là Thu Thủy - Rất vui được đồng hành cùng các bạn học sinh khối THPT tại trang web kienthucthpt.com. Tại đây chia sẻ các kiến thức của các môn học chi tiết và đầy đủ nhất, là nơi để các bạn giao lưu, học hỏi cùng nhau.

Bài viết liên quan

Ảnh meme like đã trở thành xu hướng không thể thiếu trên mạng xã hội. Với biểu cảm hài hước, độc đáo, bộ sưu tập này giúp bạn thêm phần…

19/12/2024

Meme mèo khóc đã trở thành hiện tượng trên mạng xã hội nhờ biểu cảm vừa đáng yêu vừa buồn cười. Bộ sưu tập này không chỉ giúp bạn giải…

19/12/2024

Avatar hoa sen trắng đám tang là biểu tượng mang ý nghĩa sâu sắc, tượng trưng cho sự thanh tịnh, cao quý và kính trọng. Trong bài viết này, chúng…

19/12/2024