<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CHƯƠNG VII. NITƠ - PHOTPHO</b>

Nitơ, photpho thuộc phân nhóm chính nhómV. Ngun tử của chúng có 5e ở lớp ngồi cùng
(trong đó có 3e độc thân ở phân lớp np). Chúng là những phi kim

<b>I. Nitơ</b>

1. Cấu tạo ngun tử
 Nitơ có cấu hình electron

Do có 3 e độc thân nên nitơ có khả năng tạo ra ba liên kết cộng hoá trị với nguyên tố khác.

 Độ âm điện của N là 3, chỉ nhỏ hơn của F và O, do đó N có số oxi hố dương trong hợp chất với
2 nguyên tố này. Còn trong các hợp chất khác, nitơ có số oxi hố âm.

Số oxi hoá của N : 3, 0, +1, +2, +3, +4 và +5.
 Nitơ tồn tại bền ở dạng phân tử N2 (N  N).
2. Tính chất vật lý

Nitơ là chất khí, khơng màu, khơng mùi, khơng cháy, hố lỏng ở 195,8o_{C và hố rắn ở 209,9}o_C.
Nitơ nhẹ hơn khơng khí (d = 1,2506g.lít ở đktc), hồ tan rất ít trong nước.

3. Tính chất hố học

Vì có liên kết ba nên phân tử N2 rất bền, chỉ ở nhiệt độ rất cao mới phân li thành nguyên tử. Do
vậy ở nhiệt độ thường nitơ rất trơ, không phản ứng với các nguyên tố khác.

Ở nhiệt độ cao, đặc biệt là có chất xúc tác, nitơ phản ứng với nhiều nguyên tố kim loại và phi kim.
Tính oxi hóa, tính khử

a) Tác dụng với hiđro

Ở 400o_{C, có bột Fe xúc tác, áp suất cao, N}

2 tác dụng với H2. Phản ứng phát nhiệt:

b) Tác dụng với oxi

Ở 3000o_{C hoặc có tia lửa điện, N}

2 tác dụng với O2. Phản ứng thu nhiệt:

Ở nhiệt độ thường, NO hoá hợp ngay với O2 của khơng khí tạo ra NO2 màu nâu:

c) Tác dụng với kim loại:

- ở nhiệt độ thường chỉ tác dụng với Li

- ở nhiệt độ cao: tác dụng hầu hết với các kim loại tạo hợp chất nitrua
Nitơ không phản ứng trực tiếp với halogen, lưu huỳnh.

4. Điều chế và ứng dụng

a) Trong cơng nghiệp : Hố lỏng khơng khí, sau đó chưng cất phân đoạn và thu N2 ở -196oC.
b) Trong phịng thí nghiệm: Nhiệt phân 1 số muối amoni. Ví dụ:

NaNO2(bh) + NH4Cl ⃗<i>t</i>0 N2 + NaCl + 2 H2O

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Phân tử NH3 tồn tại trong không gian dưới dạng tứ diện, góc liên kết là 109o28' (ba liên kết tạo
thành bởi 3 obitan lai hoá sp3_{của N)}

Liên kết giữa N và 3H là liên kết cộng hoá trị có cực, cặp e dùng chung lệch về phía N. Phân tử
NH3 là phân tử phân cực, ở N còn 1 cặp electron tự do làm cho NH3 tạo được liên kết hiđro.

 Tính chất vật lý:

NH3 là chất khí khơng màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn khơng khí, tan nhiều trong H2O (ở 20oC,
một thể tích nước có thể hồ tan 700 thể tích NH3 khí). NH3 hố lỏng ở 33,6oC, hố rắn ở 77,8oC.

 Tính chất hố học

+ Tính bazơ: NH3 là một bazơ vì có khả năng nhận proton.

Kbazơ = 1,8.103

+ Điểm đặc biệt của NH<i>3</i> là tạo phức với một số ion kim loại như Ag+, Cu2+, Zn2+, …

Vì vậy, khi cho dd NH3 tác dụng từ từ với dd muối của các kim loại trên thấy kết tủa (hiđroxit
hoặc muối bazơ) sau đó kết tủa tan vì tạo phức:

+ Tính khử:

NH3 cháy trong oxi cho ngọn lửa màu vàng:

NH3 + O2 ⃗<i>t</i>0 N2 + H2O
NH3 cháy trong Cl2 tạo khói trắng NH4Cl

NH3 + HCl = NH4Cl

NH3 khử được một số oxit kim loại:

 Điều chế:

Điều chế NH3 dựa trên phản ứng.

Muốn phản ứng đạt hiệu suất cao cần tiến hành ở áp suất cao (300  1000 atm), nhiệt độ vừa phải
(400o_{C) và có bột sắt làm xúc tác.Khí N}

2 lấy từ khơng khí.Khí H2 lấy từ khí tự nhiên hoặc từ sản
phẩm của phản ứng giữa cacbon và H2O.

b) Các muối amoni Các muối amoni dễ bị nhiệt phân

+ muối amoni chứa gốc axit khơng có tính oxi hóa : tạo NH3

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

NaHCO3 là thành phần trong thuốc chữa đau dạ dày
+ Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa

NH4NO2 ⃗<i>t</i>0 N2 + H2O
c) Axit nitric HNO<i>3</i>

Trong phân tử HNO3 có một liên kết cho - nhận và hoá trị của N là IV (4 cặp e dùng chung), cịn
số oxi hố của N là +5

 Tính chất vật lý:

Axit nitric nguyên chất là chất lỏng khơng màu, sơi ở 86o_{C, hố rắn ở 41}o_C.

HNO3 dễ bị phân huỷ ngoài ánh sáng thành NO2, O2 và H2O nên dd HNO3 đặc có màu vàng (vì có
lẫn NO2)

HNO3 đặc gây bỏng, làm vàng da, phá hỏng vải, giấy.
 Tính chất hố học:

* Tính axit: Là axit mạnh, phân li hồn tồn.

* Tính oxi hố: Là chất oxi hoá manh, tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ vàng và platin), lúc
đó N+5_{có thể bị khử thành N}+4_{, N}+2_{, N}+1_{, N}o_{và N}-3_{tuỳ thuộc vào nồng độ axit, nhiệt độ và độ hoạt}
<i>động của kim loại.</i>

1. tác dụng với kim loại:

- HNO3 đặc, nóng + KL thì bị khử đến NO2

- HNO3 lỗng + KL yếu như Cu, Pb, Ag thì bị khử thành NO

+ mạnh như Mg, Zn, Al.. thì bị khử thành N2O, N2

- HNO3 đặc, nguội làm thụ động hoá Fe và Al

Khi axit càng loãng, chất khử càng mạnh thì N+5_{(trong HNO}

3) bị khử về số oxi hố càng thấp.
<i>Ví dụ:</i>

<i> </i>

<i>Hỗn hợp dd đậm đặc của HNO3 và HCl có tỷ lệ mol 1HNO3 + 3HCl gọi là nước cường toan, hoà</i>

tan được cả Au và Pt.

2. Axit HNO3 cũng oxi hoá được nhiều phi kim như C, Si, P, S:

<i> </i> <i> </i>

<i> </i> <i> </i>

tác dụng với hợp chất: H2S, NH3…
 Điều chế axit HNO<i>3</i>:

* Trong phịng thí nghiệm

<i> </i> <i> </i>NaNO3(rắn) + H2SO4 ⃗<i>t</i>0 HNO3 + NaHSO4
Để thu HNO3, người ta chưng cất, làm lạnh hơi thu được

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

d) Muối nitrat

 Tính tan: Tất cả các muối nitrat đều dễ tan trong H2O, là những chất điện li mạnh.

 Phân huỷ nhiệt: Tất cả các muối nitrat đều không bền ở nhiệt độ cao. Tuỳ thuộc ion kim loại có
trong muối, các nitrat bị phân huỷ tạo thành những loại hợp chất khác nhau (nhưng đều phải giải
phóng O2)

* Nhiệt phân muối nitrat của kim loại mạnh (đứng trước Mg trong dãy hoạt động )

<i> </i> <i> </i>

* Nhiệt phân muối nitrat của kim loại trung bình (Từ Mg  Cu)

* Nhiệt phân muối nitrat của kim loại yếu (sau Cu)

<i> </i> <i> </i>

<i> </i> <i> </i>

 Ứng dụng của muối nitrat: dùng làm phân bón, thuốc nổ.

Kali nitrat dùng để chế tạo thuốc nổ đen (thuốc nổ có khói). Thành phần thuốc nổ đen : 75%
KNO3, 10% S, 15% C. Khi hỗn hợp nổ, xảy ra phản ứng.

<i> </i> <i> </i>

 Nhận biết ion :

Để nhận biết ion (HNO3, muối nitrat) có thể dùng Cu trong mơi trường axit (ví dụ H2SO4)

Ta thấy Cu tan, dd có màu xanh, có khí khơng màu bay ra, rồi hố nâu trong khơng khí.

<b>II. Phốt pho</b>

1. Cấu tạo nguyên tử

2. Tính chất vật lý và các dạng thù hình.

 Photpho trắng: là chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng, rất độc. ở 280o_{C, photpho trắng chuyển}

thành photpho đỏ.

Photpho trắng tự bốc cháy trong khơng khí, phát sáng trong bóng tối (lân tinh). Người ta bảo quản
nó bằng cách ngâm trong nước, tránh ánh sáng.

 Photpho đỏ: là chất rắn có màu đỏ, khơng độc. ở nhiệt độ cao, P đỏ thăng hoa. Gặp lạnh, hơi P

đỏ ngưng tụ thành P trắng.

P đỏ khá bền, khó nóng chảy, khơng tan trong bất kỳ dung mơi nào.
3. Tính chất hoá học:

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

So với nitơ, photpho hoạt động hơn, đặc biệt là P trắng.
a. Tính khử:

 Tác dụng với oxi: P + O2 = P2O5 thiếu oxi thì tạo thành P2O3
 Tác dụng với axit nitric:

 Tác dụng với halogen: P bốc cháy trong clo và nổ trong flo.
b. tính oxi hóa

 Tác dụng với hiđro và kim loại (P thể hiện tính oxi hố).
<i>Ví dụ: PH</i>3 (photphin)

Ca3P2 (canxi photphua)

PH3 là chất khí, rất độc. Trên 150oC bị bốc cháy trong khơng khí:

PH3 sinh ra do sự thối rữa xác động thực vật, nếu có lẫn điphotphin P2H4 thì tự bốc cháy phát ra
ánh sáng xanh (đó là hiện tượng "ma trơi")

4. Điều chế và ứng dụng

 P khá hoạt động, trong tự nhiên nó tồn tại ở dạng hợp chất như các quặng photphorit Ca3(PO4)2,

apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2.

 P được dùng để chế tạo diêm: Thuốc gắn ở đầu que diêm gồm một chất oxi hoá như KClO3,
KNO3.., một chất dễ cháy như S… và keo dính. Thuốc quét bên cạnh hộp diêm là bột P đỏ và keo
dính. Để tăng độ cọ sát còn trộn thêm bột thuỷ tinh mịn vào cả 2 loại thuốc trên.

 P đỏ dùng để sản xuất axit photphoric:

 Trong công nghiệp, người ta điều chế P bằng cách nung hỗn hợp canxi photphat, SiO2 (cát) và

than:

5. Hợp chất của photpho
a) Axit photphoric H<i>3PO4</i>.

 H3PO4 là chất rắn, khơng màu, nóng chảy ở 42,5oC, tan vô hạn trong nước.

Trong P2O5 và H3PO4, photpho có số oxi hố +5. Khác với nitơ, photpho có độ âm điện nhỏ nên
bền hơn ở mức +5. Do vậy H3PO4 và P2O5 khó bị khử và khơng có tính oxi hố như HNO3.

 H3PO4 là axit trung bình, trong dd điện li theo 3 nấc: trung bình ở nấc thứ nhất, yếu và rất yếu ở
các nấc thứ hai, thứ ba.

b) Muối photphat

Ứng dụng với 3 mức điện li của axit H3PO4 có dãy muối photphat:
 Muối photphat trung hoà:

 Muối đihiđro photphat

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Các muối trung hoà và muối axit của kim loại Na, K và amoni đều tan trong nước. Với các kim
loại khác chỉ muối đihiđro photphat là tan được, ngồi ra đều khơng tan hoặc tan ít trong H2O.

d) Điều chế và ứng dụng

 Trong công nghiệp, điều chế H3PO4 từ quặng Ca3(PO4)2 và axit H2SO4:

 Trong phịng thí nghiệm, H3PO4 được điều chế từ P2O5 (hoà tan vào H2O) hay từ P (hoà tan bằng
HNO3 đặc).

Axit photphoric chủ yếu được dùng để sản xuất phân bón.

<b>III. PHÂN BĨN</b>

1. Phân đạm là phân chứa nguyên tố nitơ.

Cây chỉ hấp thụ đạm dưới dạng ion NO3 và ion NH4+. Các loại phân đạm quan trọng:

 Muối amoni: NH4Cl (25% N), (NH4)2SO4 (21% N), NH4NO3 (35% N, thường được gọi là "đạm
hai lá")

 Ure: CO(NH2)2 (46% N) giàu nitơ nhất. Trong đất ure bị biến đổi dần thành amoni cacbonat.

Các muối amoni và ure bị kiềm phân huỷ, do đó khơng nên bảo quản phân đạm gần vơi, khơng
bón cho các loại đất kiềm.

 Muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2,…thường bón cho các vùng đất chua mặn.

b) Phân lân là phân chứa nguyên tố photpho. Cây hấp thụ lân dưới dạng ion . Các loại phân
lân chính.

 Phân lân tự nhiên: Quặng photphat Ca3(PO4)2 thích hợp với đất chua ; phân nung chảy (nung

quặng photphat với đolomit).

 Supephotphat đơn: Hỗn hợp canxi đihiđro photphat và thạch cao, được điều chế theo phản ứng:

 Supe photphat kép: là muối canxi đihiđro photphat, được điều chế theo phản ứng:

 Amophot: chứa cả đạm và lân, được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với axit photphoric

thu được hỗn hợp trong mono và điamophot NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4

</div>

<!--links-->