Nitrogen tạo những hợp chất nào với oxygen? Chúng được hình thành từ đâu và có những tính chất gì?
Oxide là hợp chất được tạo bởi hai nguyên tố, trong đó 1 nguyên tố là oxygen.
Trong khí quyển có chứa khí nitrogen, trong điều kiện thích hợp khí nitrogen phản ứng với oxygen tạo thành các oxide của nitrogen. Oxide của nitrogen còn có trong khí thải của động cơ.
Các oxide của nitrogen bị oxi hóa tạo acid nitric.
- Những hợp chất của nitrogen với oxygen: N2O, NO, NO2, N2O5,…
- Nitrogen oxide được hình thành từ những hiện tượng trong tự nhiên hoặc các thiết bị hoạt động ở nhiệt độ cao.
- Tính chất: Độc, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người. Khi hòa tan tỏng nước tạo thành nitric acid.
Quan sát Hình 5.2, mô tả quá trình hình thành mưa acid.
Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH < 5,6.
Khi các khí sulfur dioxide, nitrogen dioxide bị oxi hóa và bị hòa tan trong nước tạo thành dung dịch acid HNO3 và H2SO4, làm nước mưa có độ pH < 5,6, gây nên mưa acid.
Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitrogen. Do hoạt động của núi lửa, cháy rừng, sấm sét hoặc do con người tiêu thụ nhiều nguyên liệu tự nhiên như than đá, dầu mỏ,...tạo thành các oxide của nitrogen (NOx) và sulfur dioxide (SO2) trong khí quyển. Các khí này bị oxi hóa với xúc tác là các ion kim loại trong khói bụi,…và bị hòa tan trong nước tạo thành dung dịch acid HNO3 và H2SO4 gây ra mưa acid.
Viết các phương trình hoá học của chuỗi phản ứng tạo ra nitric acid từ nitrogen trong không khí
N2→ NO→NO2→HNO3
Trong chuỗi phản ứng này, nguyên tố N bị oxi hóa bởi oxygen trong các điều kiện thích hợp.
Quan sát Hình 5.3, hãy nêu một số tác hại của mưa acid.
Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH < 5,6.
Tính chất hóa học của acid: phản ứng với kim loại, phản ứng với muối,…
- Mưa acid làm tăng lượng H+ trong đất, khiến đất chua. Điều này làm ảnh hưởng xấu đến các loại cây trồng, sinh vật không thích nghi được với đất chua.
- Mưa acid ăn mòn các công trình làm bằng kim loại, thép, đá vôi,…
Quan sát Hình 5.4a, cho biết các liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử HNO3 thuộc loại liên kết gì. Xác định số oxi hoá của nitrogen trong HNO3. Dự đoán vai trò của HNO3 trong các phản ứng oxi hoá — khử.
- Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. Liên kết cho – nhận là một trường hợp đặc biệt của liên kết cộng hóa trị, trong đó cặp electron chung chỉ do một nguyên tử đóng góp.
- Số oxi hóa của N: -3; 0; +1; +2; +3; +4; +5.
- Trong phản ứng oxi hóa khử, chất khử là chất cho electron, có số oxi hóa tăng; chất oxi hóa là chất nhận electron, có số oxi hóa giảm.
- Liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử HNO3 là liên kết cộng hóa trị và liên kết cho nhận.
- Số oxi hóa của N trong HNO3 là +5. Đây là số oxi hóa cao nhất của N, do đó trong các phản ứng oxi hóa – khử, HNO3 là chất oxi hóa.
Tại sao phải bảo quản nitric acid trong lọ tối màu?
Những hóa chất dễ bị biến đổi bởi ánh sáng được đựng trong lọ tối màu.
Dưới tác dụng của ánh sáng, nitric acid bị phân hủy tạo thành nitrogen dioxide (nhiệt độ thường)
Hãy tìm hiểu và cho biết HNO3 được ứng dụng vào những lĩnh vực nào trong đời sống và sản xuất.
Tại sao phải bảo quản nitric acid trong lọ tối màu?
Nitric acid là một acid mạnh, tính oxi hóa mạnh. Dựa vào thành phần và tính chất hóa học, nitric acid được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực đời sống và sản xuất. Nitric acid là một trong ba acid chính của ngành công nghiệp hóa chất hiện đại.
Những hóa chất dễ bị biến đổi bởi ánh sáng được đựng trong lọ tối màu.
Ứng dụng của HNO3 trong đời sống và sản xuất:
- Chế tạo thuốc nổ TNT.
- Sản xuất các loại phân bón chứa nitrogen như phân đạm một lá ammonium nitrate NH4NO3, các muối nitrate như Ca(NO3)2, KNO3,...
- Sản xuất các chất hữu cơ, sơn, bột màu, thuốc nhuộm vải.
- HNO3 phản ứng với hầu hết với các hợp chất hữu cơ nên nó được sử dụng nhiều trong ngành luyện kim, tinh lọc và xi mạ. Khi cho nitric acid tác dụng với hydrochloric acid, ta được dung dịch cường toan có khả năng hòa tan và và bạch kim.
Viết phương trình hoá học của các phản ứng khi cho dung dịch HNO3 tác dụng với CuO, Ca(OH)2, CaCO3. Các phản ứng này có phải phản ứng oxi hoá — khử không? Giải thích.
Nitric acid là một acid mạnh, tính oxi hóa mạnh.
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
Hãy cho biết dấu hiệu nhận biết hiện tượng phú dưỡng.
Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
Có thể nhận biết hiện tượng phú dưỡng bằng cách quan sát nước ao, hồ.
Dấu hiệu: sự xuất hiện dày đặc của tảo xanh trong nước, thủy sản chết, mùi nước ao (hồ) hôi thối…
Hãy nêu một số phương pháp hạn chế hiện tượng phú dưỡng.
Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
Hạn chế hiện tượng phú dưỡng bằng cách giảm hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus) trong ao, hồ.
Để hạn chế nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng trong hồ, ao:
+ Tạo điều kiện để nước trong kênh rạch, ao, hồ được lưu thông.
+ Xử lý nước thải trước khi cho chảy vào kênh rạch, ao, hồ.
+ Sử dụng phân bón đúng liều lượng, đúng cách, đúng thời điểm trong năm để hạn chế sự rửa trôi ion từ nguồn phân bón dư thừa vào kênh rạch, ao, hồ.
Nước thải chăn nuôi là một trong những yếu tố gây nên hiện tượng phú dưỡng cho ao, hồ. Hãy giải thích điều này.
Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
Nước thải chăn nuôi chứa lượng lớn nitrogen và phosphorus. Nước thải chăn nuôi chưa qua xử lí, xả vào các ao, hồ, làm tăng hàm lượng nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus) trong ao, hồ gây nên hiện tượng phú dưỡng.
Trong công nghiệp, người ta sản xuất nitric acid (HNO3) từ ammonia theo sơ đồ chuyển hoá sau:
a) Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Để điều chế 200 000 tấn nitric acid có nồng độ 60% cần dùng bao nhiêu tấn ammonia? Biết rằng hiệu suất của quá trình sản xuất nitric acid theo sơ đồ trên là 96,2%.
Bảo toàn nguyên tố N để tính số mol của ammonia từ nitric acid.
Trong thực tế, ở nhiều nơi, nước thải, phân bón hoá học, thuốc trừ sâu chưa qua xử lý được thải trực tiếp vào ao, hồ. Trường hợp nào có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng? Giải thích.
Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
Trong nước thải, phân bón hóa học chứa nhiều nguyên tố nitrogen và phosphorus.
Nước thải, phân bón hoá học chứa nhiều các nguyên tố dinh dưỡng như nitrogen, phosphorus … Khi xả nước thải, phân bón hóa học chưa qua xử lý xuống ao, hồ, hàm lượng nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus) trong ao, hồ tăng; nếu không tiêu thụ hết các nguyên tố dinh dưỡng này sẽ gây ra tình trạng dư, thừa, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng.
Khí thải có chứa NO2 góp phần gây ra mưa acid và hiện tượng phú dưỡng. Giải thích.
Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
Trong khí thải NO2 chứa nguyên tố N. NO2 là oxide acid, khi tan trong nước và khí oxygen tạo nitric acid.
- Khí thải chứa NO2 tan trong nước và khí oxygen tạo nitric acid theo phương trình hóa học:
Acid làm tăng nồng độ H+ trong nước mưa, độ pH trong nước mưa giảm gây ra mưa acid.
- Khi mưa acid chứa HNO3 rớt xuống ao, hồ, làm tăng hàm lượng nguyên tố N; nếu không tiêu thụ hết các nguyên tố dinh dưỡng như N trong ao, hồ sẽ gây ra tình trạng dư, thừa, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng.
Học Hóa học cần sách giáo khoa, vở bài tập, bút mực, bút chì, máy tính cầm tay và các dụng cụ thí nghiệm như ống nghiệm, hóa chất, bếp đun.
- CHÂN TRỜI SÁNG TẠO là bộ sách giáo khoa hiện đại.
- Bộ sách giáo khoa CHÂN TRỜI SÁNG TẠO sẽ truyền cảm hứng để giúp các em học sinh phát triển toàn diện về tư duy, phẩm chất và năng lực, giúp người học dễ dàng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn cuộc sống; giải quyết một cách linh hoạt, hài hoà các vấn đề giữa cá nhân và cộng đồng; nhận biết các giá trị bản thân và năng lực nghề nghiệp mà còn nuôi dưỡng lòng tự hào, tình yêu tha thiết với quê hương đất nước, mong muốn được góp sức xây dựng non sông này tươi đẹp hơn.
Hóa học là môn khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của vật chất. Với vai trò là "khoa học trung tâm", hóa học liên kết các ngành khoa học khác và là chìa khóa cho nhiều công nghệ hiện đại.'
Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thưLớp 11 - Năm học quan trọng, bắt đầu hướng đến những mục tiêu sau này. Hãy học tập chăm chỉ và tìm ra đam mê của mình để có những lựa chọn đúng đắn cho tương lai!'
- Học nhưng cũng chú ý sức khỏe nhé!. Chúc các bạn học tập tốt.
Nguồn : Sưu tậpCopyright © 2024 Giai BT SGK