Chuyên đề 7: Lý thuyết và các dạng bài tập trọng tâm về phi kim - Bài 4: Lý thuyết trọng tâm về nhóm nitơ và các hợp chất

 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 
1. Tính chất vật lý 
Khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, sôi ở -196oC (thấp hơn O2: -183
o
C). 
2. Tính chất Hóa học 
Nguyên tử nitơ có độ âm điện lớn và là 1 phi kim điển hình (do đó chủ yếu thể hiện tính oxh) nhưng nó 
khá trơ và chỉ hoạt động hóa học ở nhiệt độ cao do liên kết 3 – không phân cực (N≡N) trong N2 rất bền 
vững. 
a. Tính oxi hóa 
- Với H2  tạo amoniac 
0,xt t
p
2 2 3N + 3H 2NH + Q 
- Với kim loại  tạo nitrua kim loại 
+ Ở nhiệt độ thường, N2 chỉ tác dụng với Li 
22 32N + 6Li 2Li N
 liti nitrua

+ Ở nhiệt độ cao, N2 tác dụng được với một số kim loại mạnh (Al, Mg, Ca, ...) 
2
ot
2 3N + 3Mg Mg N
 magie nitrua

b. Tính khử 
Ở nhiệt độ rất cao (khoảng 3000oC hoặc khi có hồ quang điện), N2 kết hợp trực tiếp với O2 tạo ra khí NO. 
03000 C
tialua dien
2 2N + O 2NO - Q 
Khí NO tạo thành dễ dàng bị oxh bởi O2 (không khí) tạo ra NO2 màu nâu đỏ. 
222NO + O 2NO 
Các oxit khác (N2O, N2O3, N2O5) không điều chế trực tiếp từ N2 và O2 được. 
3. Trạng thái tự nhiên và điều chế 
a. Trạng thái tự nhiên 
Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở cả dạng tự do và dạng hợp chất. 
- Ở dạng tự do, N2 chiếm khoảng 80% thể tích không khí. 
- Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng vật NaNO3 (diêm tiêu natri), là nguyên tố có mặt trong 
protein, axit nucleic, ... và nhiều hợp chất hữu cơ khác. 
b. Điều chế 
- Trong công nghiệp: chưng cất phân đoạn không khí lỏng. 
- Trong phòng thí nghiệm: nhiệt phân muối amoni nitrit. 
to
4 2 2 2
to
4 2 2 2 2
NH NO N + 2H O
NH NO + NaNO N + NaCl + 2H O

 
A. Amoniac 
1. Cấu tạo 
Cấu trúc hình tháp tam giác, nguyên tử nitơ lai hóa sp3 còn 1 đôi electron chưa liên kết, phân tử bị phân 
cực. 
2. Tính chất vật lý 
Khí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí, tan rất tốt trong nước. 
LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ NITƠ VÀ HỢP CHẤT 
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) 
Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC 
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Lý thuyết trọng tâm về nhóm nitơ và các hợp chất” 
thuộc Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững 
kiến thức phần “Lý thuyết trọng tâm về nhóm nitơ và các hợp chất”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài 
giảng này. 
 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 
3. Tính chất hóa học 
a. Tính bazơ yếu 
Nguyên tử N trong NH3 còn 1 đôi electron chưa liên kết nên NH3 có thể nhận proton (H
+) bằng cách tạo 
liên kết cho – nhận với H+, do đó, nó có tính bazơ. Tuy nhiên, tính bazơ của NH3 yếu hơn nhiều so với các 
dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH). 
- Làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphtalein chuyển sang màu hồng. 
- Tác dụng với axit tạo thành muối amoni. 
3 ®Æc (k) ®Æc (k) 4 (r)NH + HCl NH Cl
 "khãi tr¾ng"

- Tác dụng với muối tạo kết tủa hiđroxit kim loại 
4
3+
3 2 3Al + 3NH + 3H O Al(OH) + 3NH
  
b. Khả năng tạo phức 
Đôi electron chưa liên kết trên nguyên tử N của NH3 có thể tạo liên kết cho – nhận với một số ion kim loại 
(Cu
2+
, Ag
+
, Zn
2+
, Ni
2+, ...) tạo thành các ion phức, nhờ đó, dung dịch NH3 có thể hòa tan một số hiđroxit và 
muối ít tan của chúng. 
 3 2 3 d­
3 d­
+ NH + H O + NH
2 2 3 4 2
+ NH
3
CuCl Cu(OH) Cu(NH ) (OH) - tan
 kÕt tña xanh dung dÞch xanh thÉm 
AgCl Ag(NH
  
   2) Cl - tan 
c. Tính khử 
Nguyên tử N trong NH3 ở mức oxh thấp nhất (-3) nên NH3 có tính khử. 
- Với O2: 
o
o
t
3 2 2 2
850 C, Pt
3 2 2
4NH + 3O 2N + 6H O
4NH + 5O 4NO + 6H O


- Với Cl2: 
3 2 2
3 4
2NH + 3Cl N + 6HCl
(NH + HCl NH Cl - khãi tr¾ng)


- Với oxit kim loại: 
)3 (®en) 2 (®á 22NH + 3CuO N + 3Cu + 3H O 
4. Ứng dụng và điều chế 
a. Ứng dụng 
Sản xuất HNO3, các loại phân đạm amoni, ..., điều chế hiđrazin (N2H4) làm nhiên liệu tên lửa, chất gây 
lạnh trọng trong máy lạnh. 
b. Điều chế 
- Trong phòng thí nghiệm: cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm đun nóng, hoặc đun nóng dung 
dịch NH3 đậm đặc (làm khô khí NH3 bằng CaO) 
- Trong công nghiệp: tổng hợp từ N2 và H2 hoặc chuyển hóa có xúc tác hỗn hợp không khí, hơi nước và 
CH4 (tổ hợp khí – điện – đạm: Cà Mau – Phú Mỹ - Bà Rịa Vũng Tàu). 
B. Muối amoni 
1. Tính chất vật lý 
Có cấu trúc tinh thể ion, tan tốt trong nước và điện ly hoàn toàn. 
2. Tính chất hóa học 
a. Phản ứng trao đổi ion 
- Tác dụng với dung dịch kiềm khi đun nóng giải phóng NH3 
4
4
o
o
t-
3 2
t
4 2 4 3 2 2
NH + OH NH + H O
(NH ) SO + 2NaOH 2NH + Na SO + 2H O
  
 
- Phản ứng trao đổi ion với các muối tan khác 
2 44 2 4 4(NH ) SO + BaCl 2NH Cl + BaSO  
b. Phản ứng nhiệt phân 
 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 
Các muối amoni kém bền nhiệt, dễ bị phân hủy khi đun nóng, sản phẩm tạo thành phụ thuộc gốc axit trong 
muối. 
- Gốc axit không có tính oxh  NH3. 
o
o
o
t
4 (r) 3 (k) (k)
t th­êng
4 2 3 3 4 3
t th­êng
4 3 3 2 2
NH Cl NH + HCl
(NH ) CO NH + NH HCO
NH HCO NH + CO + H O



- Gốc axit có tính oxh  oxh NH3 thành N2, N2O. 
2
2
1
2
o
o
o
t
4 2 2
t
4 3 2 2
t cao
4 3 2 2
NH NO N + 2H O
NH NO N O + 2H O
NH NO N + O + 2H O



I. Axit nitric 
1. Tính chất vật lý 
Là chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí, tan vô hạn trong nước, dễ bị phân hủy dưới tác dụng 
của ánh sáng, giải phóng khí NO2 tan vào dung dịch làm cho cho dung dịch có màu vàng. 
1
2
3 2 2 22HNO 2NO + O + H O 
2. Tính chất Hóa học 
Là axit mạnh và chất oxh mạnh. 
a. Tính axit 
Có đầy đủ tính chất của 1 axit mạnh điển hình (tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối, đổi màu quỳ tím). 
b. Tính oxh 
Nguyên tử N trong HNO3 ở trạng thái N
+5
 (cao nhất) nên HNO3 có tính oxh mạnh, oxh các chất khử lên 
mức oxh cao nhất, sản phẩm khử của HNO3 tùy thuộc vào bản chất của chất khử và nồng độ axit. 
- Với kim loại: oxh được tất cả các kim loại lên mức oxh cao nhất (trừ Au và Pt). 
+ Với kim loại yếu (Cu, Pb, Ag, ...): HNO3 đặc bị khử đến NO2, loãng bị khử xuống NO. 
3 (®) 3 2 2 2
3 (l) 3 2 2
Cu + 4HNO Cu(NO ) + 2NO + 2H O
3Cu + 8HNO 3Cu(NO ) + 2NO + 4H O


+ Với kim loại mạnh (Mg, Zn, Al, ...): HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O, N2 hoặc NH4NO3. 
23 (l) 3 3 2
3 (rÊt lo·ng) 3 2 4 3 2
8Al + 30HNO 8Al(NO ) + 3N O + 15H O
4Zn + 10HNO 4Zn(NO ) + NH NO + 3H O


+ Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội (tương tự H2SO4 đặc, nguội). 
- Với phi kim: oxh nhiều phi kim lên mức cao nhất còn HNO3 bị khử đến NO hoặc NO2 tùy nồng độ. 
2 4 23 (®) 2S + 6HNO H SO + 6NO + 2H O 
- Với các hợp chất: 
2 3 (l) 23H S + 2HNO 3S + 2NO + 4H O 
3. Ứng dụng 
Điều chế phân đạm, thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm, ... 
4. Điều chế 
a. Trong phòng thí nghiệm 
ot
3 3 2 4, ® 3 4NaNO /KNO + H SO HNO + NaHSO 
b. Trong công nghiệp 
Axit HNO3 được sản xuất từ NH3 và O2 không khí qua 3 giai đoạn: 
- Oxh NH3 bằng O2 không khí nung nóng, có xúc tác: 
oPt, 850 C
3 2 24NH + 5O 4NO + 6H O 
- Oxh NO thành NO2: 
222NO + O 2NO 
 Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Lý thuyết trọng tâm về nitơ và các hợp chất 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - 
- Chuyển hóa NO2 thành HNO3: 
1
2
2 2 2 32NO + O + H O 2HNO 
II. Muối nitrat ( -3NO ) 
1. Tính chất vật lý 
Có cấu trúc tinh thể ion, tan tốt trong nước và điện ly hoàn toàn. 
2. Tính chất hóa học 
Các muối nitrat dễ bị phân hủy bởi nhiệt, sản phẩm tạo thành tùy thuộc vào bản chất của cation trong muối 
và có thể chia thành 3 nhóm: 
- Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (K, Na, ...) có nitrit bền: 
VD: 
3 2
ot
2
1
NaNO NaNO + O
2
 
- Muối nitrat của các kim loại hoạt động và trung bình (Mg, Al, Zn, ..., Cu) có oxit bền: 
VD: 
3 2
ot
2 2
1
Cu(NO ) CuO + 2NO + O
2
 
- Muối nitrat của một số kim loại kém hoạt động (Ag, Au, Hg, ...) có oxit kém bền. 
VD: 
3
ot
2 22AgNO Ag + 2NO + O 
Do các phản ứng nhiệt phân đều làm giải phóng khí O2 nên muối nitrat ở nhiệt độ cao là các chất oxh 
mạnh, có thể đốt cháy nhiều chất hữu cơ. 
3. Nhận biết ion nitrat ( -3NO ) 
Ion nitrat không có tính oxh trong môi trường trung tính nhưng trong môi trường axit (có mặt H+) nó thể 
hiện tính oxh như HNO3. Đun nóng nhẹ dung dịch muối nitrat với đồng kim loại và H2SO4 loãng. 
Hiện tượng: tạo ra dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra. 
4. Ứng dụng 
Chủ yếu dùng làm phân bón (phân đạm). 
Ngoài ra, KNO3 còn là thành phần chính của thuốc nổ đen. 
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc 
 Nguồn: Hocmai.vn