BÀI 4.  NITROGEN - SULFUR

I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Hoạt động trang 29 sgk hóa học 11 kntt

Nêu ứng dụng thực tiễn của khí nitrogen và diêm tiêu Chile mà em biết

Đáp án chuẩn:

*Nitrogen (N₂):

- Nguyên liệu tổng hợp ammonia

- Nitrogen lỏng dùng bảo quản mẫu vật phẩm

- Chất làm căng bao bì thực phẩm, bảo quản hương vị

- Thành phần khí đẩy trong chất chữa cháy dạng bọt

*Diêm tiêu Chile 

- Nguyên liệu sản xuất HNO₃ trong quá khứ

- Làm phân đạm

II. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ

Hoạt động trang 30 sgk hóa học 11 kntt

1. Sắp xếp các hợp chất sau vào vị trí tương ứng trong trục biểu diễn số oxi hóa của nitrogen: NO, N₂O, NH₃, HNO₂, HNO₃, NH₄Cl, KNO₂, NaNO₃

2. Dựa vào trục biểu diễn số oxi hóa của nitrogen để giải thích nitrogen có cả tính oxi hóa và tính khử. Viết một quá trình khử để minh họa

Đáp án chuẩn:

Trong đơn chất, nitrogen vừa có khả năng nhận electron, vừa có khả năng nhường electron.

Ví dụ:

Hoạt động trang 30 sgk hóa học 11 kntt

1. Viết công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của phân tử nitrogen 

2. Từ cấu tạo phân tử, hãy cho biết tại sao phân tử N₂ có năng lượng liên kết lớn. Dự đoán về khả năng hoạt động hóa học của nitrogen ở nhiệt độ thường

Đáp án chuẩn:

1. Công thức Lewis:     :N≡N:

2. Có liên kết ba bền vững

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Câu hỏi 1 trang 30 sgk hóa học 11 kntt

Dựa vào tương tác van der Waals, hãy giải thích tại sao đơn chất N₂ khó hóa lỏng và ít tan trong nước. 

Đáp án chuẩn:

- Phân tử nitrogen nhẹ và không phân cực, tương tác van der Waals rất yếu nên khó hóa lỏng, ít tan trong nước

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Câu hỏi 2 trang 30 sgk hóa học 11 kntt

Trong phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp ammonia, hãy xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa và vai trò của nitrogen.

Đáp án chuẩn:

Nguyên tử nitrogen,  đóng vai trò chất oxi hóa.

Câu hỏi 3 trang 31 sgk hóa học 11 kntt

Trong phương trình hóa học của phản ứng giữa nitrogen với oxygen:

a) Hãy xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa.

b) Tại sao thực tế không sử dụng phản ứng này để tạo ra NO, một hợp chất trung gian quan trọng trong công nghiệp sản xuất nitric acid ?

Đáp án chuẩn:

a) 

b) Tiến hành ở nhiệt độ rất cao và có hiệu suất rất thấp 

Câu hỏi 4 trang 31 sgk hóa học 11 kntt

Viết các phương trình hóa học minh họa quá trình hình thành đạm nitrate trong tự nhiên xuất phát từ nitrogen.

Đáp án chuẩn:

N₂ + O₂ 2NO

2NO + O₂ 2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O 4HNO₃

HNO₃ H⁺ + NO3-

V. ỨNG DỤNG

Hoạt động trang 32 sgk hóa học 11 kntt

Sưu tầm một số hình ảnh để báo cáo, thuyết trình về ứng dụng của nitrogen trong thực tiễn. Sử dụng các tính chất vật lí và hóa học để giải thích cơ sở khoa học của các ứng dụng này. 

Đáp án chuẩn:

- Tổng hợp ammonia, mắt xích trung gian để sản xuất nitric acid, muối nitrate và nhiều hợp chất khác

- Trong nghiên cứu dùng tạo bầu khí quyển trơ do phân tử nitrogen rất bền nhiệt

- Trong y học, nitrogen lỏng để bảo quản mẫu vật phẩm, điều trị mụn cóc và một số bệnh ngoài da

- Trong công nghiệp thực phẩm, bảo vệ thực phẩm, bảo quản hương vị thực phẩm.  

Câu hỏi 5 trang 32 sgk hóa học 11 kntt

a) Tại sao nitrogen lỏng được dùng để bảo quản mẫu vật phẩm trong y học?

b) Tại sao dùng khí nitrogen để làm căng vỏ bao bì thực phẩm mà không dùng không khí?

Đáp án chuẩn:

a) Có độ lạnh sâu

b) Nitrogen bền nhiệt, có tính trơ. Không khí có chứa oxygen là tác nhân oxi hóa thực phẩm