Nguyên tố nhóm VA Flashcards
Nhóm VA gồm các nguyên tố
N, P, As, Sb, Bi
Nguyên tử nguyên tố VA có
5 e lớp ngoài cùng, cấu hình ns2 np3
Nito tồn tại dạng phân tử N2 với lk 3 còn các nguyên tố khác ở dạng phân tử E4 với những lk đơn E-E vì
N có khả năng tạo thành lk pi kiểu p-p còn các nguyên tố khác tạo lk pi kiểu p-d
Từ P đến Bi, năng lượng liên kết
giảm dần
Từ N đến Bi, độ âm điện
giảm dần
Năng lượng liên kết lớn ở N2 giải thích được
tính trơ của phân tử và đa số hợp chất đơn giản của N là hợp chất thu nhiệt
Tính chất vật lí của N
Ít tan trong nước
Không duy trì sự sống và cháy
Ở nhiệt độ thường, N2 chỉ tác dụng trực tiếp với Li tạo thành nitrua
6Li + N2 –> 2Li3N
Tác dụng với oxi
N2 + O2 <-t° cao–> 2NO
Điều chế N2 trong phòng thí nghiệm
Nhiệt phân vài hợp chất của nitơ
NH4NO2 (s) –t°–> N2 + 2H2O
NH4Cl + NaNO2 –t°–> N2 + NaCl + 2H2O
Cấu tạo và tính chất vật lý NH3
- Hình chóp tam giác
- Lai hoá sp3
- Tan nhiều trong nước ( lk hiđro giữa phân tử NH3 và phân tử nước)
- Dễ hoá lỏng
Tính bazơ của NH3
- Khí NH3 kết hợp dễ dàng với khí HCl tạo muối NH4Cl ở dạng khói trắng
NH3 + HCl –> NH4Cl ( dạng khói trắng)
2NH3 + H2SO4 –> (NH4)2SO4 - Với dung dịch muối
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O –> Al(OH)3 + 3NH4Cl - NH3 có thể kết hợp với các ion kl chuyển tiếp tạo thành ion phức
Ag+ + 2NH3 –> [Ag(NH3)2]+
Tình khử của NH3
- Clo và brom oxh mãnh liệt NH3 ở trạng thái khí và dung dịch:
2NH3 + 3Cl2 –> N2 + 6HCl
Nếu NH3 dư: 8NH3 + 3Cl2 –> 6NH4Cl + N2 - Tác dụng với CuO
2NH3 + 2CuO –> 2Cu + N2 + 3H2O - 4NH3 + 3O2 –t°–> 2N2 + 6H2O
4NH3 + 5O2 –t°–> 4NO + 6H2O
Điều chế NH3
- Trong phòng thí nghiệm:
2NH4Cl + Ca(OH)2 –t°–> CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Để làm khô khí ngta cho khí đi qua KOH rắn hoặc CaO mới nung - Trong công nghiệp:
N2 + 3H2 <–> 2NH3
Để phân biệt bốn lọ không nhãn đựng riêng biệt từng khí sau: N2, H2S, Cl2
Dùng tàn đốm đỏ, dùng giấy tẩm Pb(NO3)2, dùng giấy màu ẩm
Căn cứ vào tính chất vật lí nào sau đây để tách Nito ra khỏi không khí?
Nhiệt độ hóa lỏng của N2 và O2 là khác nhau
Để tạo độ xốp cho một số loại bánh, người ta thường dùng muối nào sau đây trong quá trình làm bánh?
NH4HCO3
Hợp chất nào là thành phần chính của đạm hai lá
NH4NO3
Hàm lượng nito trong loại phân đạm nào sẽ nhiều nhất
(NH2)2CO
Tính bazo của NH3 là do
trên N còn cặp e tự do
Khi hoà tan trong nước, N2H4 tạo dung dịch có tính bazo yếu và là 1 dibazo
N2H4 + H2O <–> N2H5 + OH-
N2H5+ + H2O <–> N2H6 2+ + OH-
N2H6Cl2 + H2O <–> N2H5+ + H3O+ + 2Cl-
Trên 300C N2H4 phân huỷ thành N2 và NH3
3N2H4 –> N2 + 4NH3
N2H4 cháy trong không khí cho ngọn lửa màu tím, toả nhiều nhiệt
N2H4(l) + O2 –> N2 + 2H2O
N2H4 trong nước có tính khử mạnh. Trong dung dịch, nó có thể khử được halogen, KMnO4, các muối của kl quý đến tự do
N2H4 + 2Cl2 –> N2 + 4HCI
4KMnO4 + 5N2H4 + 6H2SO4 –> 5N2 + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 2H2O8
N2H4 + 4AgNO3 –> N2 + 4Ag + 4HNO3
Điều chế và ứng dụng của N2H4
2NH3 + NaOCI –> N2H4 + NaCI + H2O
Hidrazin được dùng làm nhiên liệu tên lửa, tổng hợp chất hữu cơ, chất dẻo, cao su, thuốc trừ sâu, chất nổ
Hidro azit kém bền, dễ phân huỷ thành nguyên tố khi đun nóng hoặc va chạm
2HN3 –> 3N2 + H2
Điều chế HN3 trong công nghiệp
NaNH2 + N2O –> NaN3 + H2O
3NaN3 + H2SO4 –> 2HN3 + Na2SO4
Khi đun muối amoni của axit ko có tính oxi hoá (HCl, H2CO3,..) thì chúng phân huỷ thành NH3 và axit tương ứng
NH4Cl –> NH3 + HCl
(NH4)2CO3 –> NH3 + CO2 + H2O
Khi đun muối amoni của axit có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4,..) thì axit được giải phóng oxi hoá NH3 tạo N2 hoặc oxit nito
NH4NO2 –> N2 + 2H2O
NH4NO3 –> N2O + 2H2O
(NH4)2Cr2O7 –> N2 + Cr2O3 + 4H2O
Các oxit nito trơ là
NO, N2, N2O
Cấu tạo N2O
cấu tạo thẳng, phân tử có cực, là chất khí ko màu, có mùi thoang thoảng dễ chịu, tan khá trong nước nhưng không tạo axit
Tính chất hoá học của N2O
N2O là hợp chất thu nhiệt. Ở t° thường tự phân tích tạo N2 và O2, còn ở t° cao thì phân huỷ nhanh, có khả năng oxi hoá tương tự oxi nguyên chất. Những hỗn hợp của N2O với H2 và NH3 sẽ nổ khi đốt cháy
2N2O –> 2N2 + O2
N2O + H2 –> N2 + H2O
3N2O + 2NH3 –> 4N2 + 3H2O
Điều chế N2O
NH4NO3 –t°-> N2O + 2H2O
2NH4NO3 –500t°–> O2 + 2N2 + 4H2O
Ứng dụng N2O
có tác dụng gây mê, làm kem,..
Cấu tạo NO
có 11 EAO, do đó có 1e độc thân nên có tính thuận từ. Vì có độ bội liên kết lớn nên NO khá bền. Là khí không màu, rất độc, ít tan trong nước, ít tan trong nước và không tạo axit.
Tính chất hoá học của NO
- Bị oxh bởi oxi trong không khí nhanh để tạo NO2
2NO + O2 <–> 2NO2 (màu nâu) - Những chất oxh mạng như KMnO4, HClO, Cr2O3 oxh NO đến HNO3:
6KMnO4+10NO+9H2SO4 ->10HNO3+3K2SO4+4H20 - NO có tính oxi hoá yếu, chỉ có những chất khử mạnh như Mg, C, P mới cháy trong NO tạo N2. Hỗn hợp NO và H2 gây nổ khi đun nóng. Khí H2S khử NO đến N2, SO2 khử NO đến N2O
2NO + 2H2S –> N2 + 2S + 2H2O
2NO + SO2 –> N2O + SO3
Tính chất hoá học của NO
- Bị oxh bởi oxi trong không khí nhanh để tạo NO2
2NO + O2 <–> 2NO2 (màu nâu) - Những chất oxh mạng như KMnO4, HClO, Cr2O3 oxh NO đến HNO3:
6KMnO4+10NO+9H2SO4 ->10HNO3+3K2SO4+4H20 - NO có tính oxi hoá yếu, chỉ có những chất khử mạnh như Mg, C, P mới cháy trong NO tạo N2. Hỗn hợp NO và H2 gây nổ khi đun nóng. Khí H2S khử NO đến N2, SO2 khử NO đến N2O
2NO + 2H2S –> N2 + 2S + 2H2O
2NO + SO2 –> N2O + SO3
Điều chế NO
Trong phòng thí nghiệm:
3Cu +8HNO3 –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Trong công nghiệp:
4NH3 + 5O2 –> 4NO + 6H2O
Trong tự nhiên có sự phóng điện do sấm sét7
O2 + hv –> O + O
O + N2 –> NO + N
N + O2 –> NO +O
Cấu tạo NO2
là phân tử góc, lai hoá sp2, là chất khí màu nâu đỏ, có mùi khó chịu và độc. Dễ trùng hợp thành N2O4 nhờ sự ghép đôi 2e độc thân
Tính chất hoá học
- Các oxit NO2, N2O4 hợp nước tạo axit
2NO2 + H2O –> HNO2 + HNO3 - Tác dụng v dd kiềm tạo 2 muối
2NO2 + 2NaOH –> NaNO2 + NaNO3 + H2O - NO2 vừa có tính oxh vừa có tính khử
2NO2 + CI2 –> 2NO2CI
NO2 + CO –> CO2 + NO
NO2 + SO2 –> SO3 + NO - Với chất oxh mạnh, NO2 thể hiện tính khử
2NO2 + O3–> N2O5 + O2
H2O2 + 2NO2 –> 2HNO3
Tính chất hoá học
- Các oxit NO2, N2O4 hợp nước tạo axit
2NO2 + H2O –> HNO2 + HNO3 - Tác dụng v dd kiềm tạo 2 muối
2NO2 + 2NaOH –> NaNO2 + NaNO3 + H2O - NO2 vừa có tính oxh vừa có tính khử
2NO2 + CI2 –> 2NO2CI
NO2 + CO –> CO2 + NO
NO2 + SO2 –> SO3 + NO - Với chất oxh mạnh, NO2 thể hiện tính khử
2NO2 + O3–> N2O5 + O2
H2O2 + 2NO2 –> 2HNO3
Điều chế NO2
Trong phòng thí nghiệm
Cu + 4HNO3 –> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tính chất hoá học N2O5
Là chất oxh mạnh nhất trong các oxit nito, là nahidrit, tan trong nước tạo dd axit
N2O5 + H2O –> 2HNO3
KHi tác dụng với H2O2 tinh khiết ở nhiệt độ -80°C sẽ tạo nên HNO4 dễ nổ
Điều chế N2O5
2HNO3 + P2O5 –> N2O5 + 2HPO3
