N2 + H2 → NH3 | N2 ra NH3

Phản ứng N₂ + H₂ → NH₃

1. Phương trình phản ứng N₂ ra NH₃

2. Điều kiện phản ứng N₂ tác dụng H₂

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt chất xúc tác.

3. Tính chất của Nito

3.1. Tính chất vật lý

– Là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí (d = 28/29), hóa lỏng ở -196 ºC.

– Nitơ ít tan trong nước, hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp. Không duy trì sự cháy và sự hô hấp (không độc).

3.2. Tính chất hóa học của Nito

Trong các hợp chất nitơ có các số oxi hóa: -3 ; +1 ; +2 ; +3 ; +4 ; +5. Các mức số oxi hóa tùy thuộc vào các nguyên tố khác trong hợp chất.

Do vậy Nitơ có tính oxi hóa và tính khử.

Tính oxi hóa vẫn là tính chất chủ yếu của nitơ

– Tính oxi hóa ( No + 3e → N-3)

a. Tác dụng với kim loại (Ca, Mg, Al,…) tạo thành nitrua kim loại.

Thí dụ:

Ca + N₂⁰ Ca₃N₂^-3

b. Tác dụng với hiđro tạo ra khí amoniac

Điều kiện: Nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt chất xúc tác

N₂⁰ + 3H₂ 2N^-3H₃

Nhận xét: Trong những phản ứng thí dụ trên số oxi hóa của nguyên tố nit ơ giảm từ 0 đến – 3 => Nitơ thể hiện tính oxi hóa

– Tính khử

Nitơ tác dụng với oxi trong từng điều kiện khác nhau thì nguyên tử nitơ có số oxi hóa khác nhau.

Khoảng 3000^oC ( hoặc nhiệt độ lò hồ quang điện), nitơ phản ứng trực tiếp với oxi tạo ra nitơ monooxit NO

N₂⁰ + O₂ 2N⁺²O

Nhận xét: Ở thí dụ trên số oxi hóa oxi tăng từ 0 lên + 2 => Nitơ thể hiện tính khử

Điều kiện thường, khí NO không màu tác dụng ngay với oxi trong không khí tạo ra nitơ đioxit NO₂ có màu nâu đỏ:

2N⁺²O + O₂ → 2N⁺⁴O₂

4. Tính chất hóa học của H₂

Hiđro là phi kim có tính khử. Ở những nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi mà còn kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt. Cụ thể:

– Hiđro tác dụng với oxi

Hiđro cháy trong oxi theo phương trình hóa học:

Hỗn hợp H₂ và O₂ là hổn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ H₂ : O₂ là 2:1 về thể tích.

– Hiđro tác dụng với một số oxit kim loại như FeO, CuO, Fe₂O₃, …

Ví dụ:

Hiđro phản ứng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400°C theo phương trình hóa học:

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Khi có tia lửa điện hoặc ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng trực tiếp với ôxi tạo ra hợp chất X. Công thức của X là

A. N₂O.

B. NO₂.

C. NO.

D. N₂O₅.

Lời giải:

Câu 2. Nitơ thể hiện tính khử trong phản ứng với chất nào sau đây ?

A. H₂.

B. O₂.

C. Mg.

D. Al.

Lời giải:

Câu 3. Phần trăm khối lượng của N trong một oxit của nó là 30,43%.Tỉ khối của A so với He bằng 23. Xác định CTPT của oxit đó là:

A. N₂O

B. N₂O₄

C. N₂O₅

D. NO₂

Lời giải:

Câu 4. Trong các oxit của nito thì oxit được điều chế trực tiếp từ phản ứng của nitơ với oxi là:

A. NO₂

B. NO

C. N₂O

D. N₂O₅

Lời giải: