1
Ch ng ươ
7
NHÓM V
2
NHÓM VA
N – P
As – Sb – Bi
3
Đặc điểm của nhóm VA
N P As Sb Bi
Số thứ tự Z 7 15 33 51 83
Electron hóa trị 2s
2
2p
3
3s
2
3p
3
4s
2
4p
3
5s
2
5p
3
6s
2
6p

2
có liên kết ba: : N≡N:
Xem 3 điện tử độc thân 2p
3
đã góp chung tạo ra
3 liên kết gồm 1σ và 2π.
Vì vậy phân tử N
2
rất bền, E
N
≡
N
= 942kJ/mol; d
N
≡
N

= 1,095Å.
2
2s
2*
2s
2
Pz
2
Px
2
Py
5
NITƠ

hình: lập phương và lục phương.
7
NITƠ
Tính chất hoá học

N
2
là nguyên tố phi kim điển hình, χ
N
= 3,04 ⇒ về
hoạt tính chỉ thua flo, clo và oxi.

Trong các hợp chất, nguyên tố N có thể ở trạng thái
lai hoá sp
3
, sp
2
hay sp. Trạng thái lai hoá sp
2
và sp
bền vững nhờ các liên kết π. Do vậy các mức oxy
hoá của nitơ là -3, 0 , +1, +2, +3, +4, +5.

N
2
rất bền với nhiệt, ở 3000
0
C chưa phân huỷ rõ rệt
thành nguyên tử ⇒ ở nhiệt độ thường, N
2

+ O
2
2NO
2N
2 lỏng
+ 3O
2

lỏng

phóng điện
2N
2
O
3
N
2
+ 3F
2

phóng điện
2NF
3
N
2
+2Al
bột
2AlN
N
2

đạm.
10
NITƠ
Trạng thái thiên nhiên

Nitơ tồn tại ở dạng tự do và hợp chất.

Trong khí quyển, nitơ chiếm 78,03% thể tích. Nitơ
có 2 đồng vị là 14N (99,635%).

Hợp chất tự nhiên quan trọng nhất của nitơ là diêm
tiêu natri NaNO
3
(diêm tiêu Chilê) và diêm tiêu kali
KNO
3
(diêm tiêu Ấn độ).

Trong sinh vật, nitơ tồn tại dưới dạng hợp chất hữu
cơ phức tạp như protein, axit nucleic, một số sinh tố
và kích thích tố, chất màu của máu, clorophin ...

Trong nước mưa, có một lượng nhỏ axit HNO
2
và
axit HNO
3
được tạo nên do hiện tượng phóng điện
(sét) trong khí quyển.
11

2

đun nóng
N
2
+ 2H
2
O
(Có thể thay NH
4
NO
2
hỗn hợp muối NH
4
Cl và NaNO
2
)
Hoặc khi nhiệt phân muối natri azit, thu được N
2
rất
tinh khiết:
2NaN
3
2Na + 3N
2

 →
− C
0
300250

3
.

Theo MO: σ < σ = σ < σ

N
H H
H
↑↓
2
s
2
x
2
y
)(2 klk
13
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Amoniăc NH
3
Tính chất vật lý

Điều kiện thường: khí không màu, mùi khai và xốc,
nhẹ hơn không khí; T
0
nc
= -77,75
0
C; T
0

s
và ∆H
0
bh
cao bất thường so với những hợp
chất tương tự.

NH
3
lỏng có thể hoà tan được kim loại kiềm và kiềm
thổ tạo dung dịch lỏng có màu, có ánh kim, có độ
dẫn điện cao.

NH
3
lỏng cũng tự điện ly như nước (tự ion hoá):
NH
3
+ NH
3
 NH
4
+
+ NH
2
-

14
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Amoniăc NH

dễ dàng kết hợp với các axit mạnh như HCl,
HNO
3
, H
2
SO
4
tạo muối tương ứng:
NH
3
+ HCl = NH
4
Cl

NH
3
có thể kết hợp rất nhiều muối kim loại tạo
amoniacat dạng tinh thể như CaCl
2
.8NH
3
,
CuSO
4
.4NH
3
...
15
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Amoniăc NH

C thì khí NH
3

bị O
2
không khí oxi hoá thành nitơ oxit.
4NH
3
+ 5O
2
→ 4NO + 6H
2
O

Với X
2
: + Cl
2
, Br
2
oxi hoá mãnh liệt NH
3
ở trạng thái khí và
trạng thái dd:
2NH
3
+ 3Cl
2

đốt nóng

3
Tính chất hóa học: Tính khử

Với dung dịch KMnO
4
:
2KMnO
4
+ 2NH
3
.H
2
O = 2MnO
2
+ N
2
+ 2KOH + 4H
2
O(*)
Cơ chế phản ứng này qua một số phản ứng trung gian :
+ Dd NH
3
tạo môi trường kiềm yếu, khử Mn
+7
→ Mn
+6
(MnO
4
2-
),

2
O = 3K
2
MnO
4
+ 3(NH
4
)
2
MnO
4
+ N
2
+ 8H
2
O (2)
Tổ hợp các giai đoạn phản ứng tổng quát được viết như (*)

Khi đun nóng, NH
3
khử được một số oxit kim loại yếu:
3CuO + 2NH
3
= N
2
+ 3Cu + 3H
2
O
17
HỢP CHẤT CỦA NITƠ


Mg + NH
3
MgNH + H
2

2Al + 2NH
3
2AlN + 3H
2

 →
C
0
220
 →
C
0
350
 →
> Ct
00
600
 →
> Ct
00
600
18
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Amoniăc NH

)
6
]
3+
, [Zn(NH
3
)
4
]
2+

19
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Amoniăc NH
3
Điều chế: Trong phòng thí nghiệm

Đun sôi dung dịch đậm đặc của amoniac.
NH
3
.H
2
O
đun sôi
NH
3
+ H
2
O


= CaCO
3
+ 2NH
3
↑

Tổng hợp NH
3
theo phương pháp F.Haber-
Bosch từ các nguyên tố trong điều kiện nhiệt
độ, chất xúc tác và áp suất cao phù hợp.
)(3
..
1000200
600400
)(2)(2
23
232
0
k
OKFeOAL
dtm
C
kk
NHHN
−
−
+
molCalS
molkCalH

1,1Å
O N
2,33Å
23
HỢP CHẤT CỦA NITƠ
Nitơ oxit NO
Tính chất:

NO tương đối bền và kém hoạt động.

Là khí không màu, rất độc, T
0
nc
= -163
0
C; T
0
s

= -150
0
C; ít tan trong nước (0,074litNO/litH
2
O
ở 0
0
C).

Bền nhiệt: chưa phân hủy rõ rệt ở 530
0

= 2NO
2

+ Tương tác với F
2
, Cl
2
, Br
2
tạo nitrozoni halogenua:
2NO + Cl
2
= 2NOCl
+ Tác dụng với chất oxi hóa mạnh: N
+4
→ N
+5

6KMnO
4
+ 10NO + 9H
2
SO
4
= 10HNO
3
+ 3K
2
SO
4

+ 4NaHSO
4

+ 2NO + 2H
2
O