Vì sao người ta phải bơm khí nitrogen vào các khoang chứa của tàu chở dầu sau khi chuyển dầu ra khỏi khoang?
Bài 4. Đơn chất Nitrogen
Mở đầu (SGK Cánh Diều trang 26)
Thảo luận (2)
Câu hỏi 1 (SGK Cánh Diều trang 26)
Hãy nêu quan điểm của em về phát biểu: “Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống”.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiN là nguyên tố có mặt nhiều trong các hợp chất hữu cơ, cấu tạo nên nhiều cơ thể sống. Nó cũng là nguyên tố cung cấp năng lượng và dinh dưỡng thiết yếu => Nó là nguyên tố đặc trưng cho sự sống.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Luyện tập 1 (SGK Cánh Diều trang 27)
Cho biết năng lượng liên kết của phân tử fluorine, nitrogen lần lượt là 159 kJ.mol-1 và 946 kJ.mol-1
a) Giải thích nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử trên.
b) Cho biết chất nào hoạt động hoá học hơn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết là liên kết giữa phân tử fluorine là liên kết đơn, còn nitrogen là liên kết ba.
b) Fluorine hoạt động hóa học mạnh hơn, vì năng lượng liên kết của nitrogen > fluorine (946 > 159) nên liên kết phân tử nitrogen khó phá vỡ - hoạt động kém.
(Trả lời bởi Time line)
Câu hỏi 2 (SGK Cánh Diều trang 27)
Dựa vào giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, hay cho biết phản ứng giữa nitrogen với hydrogen hay với oxygen diễn ra thuận lợi hơn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhản ứng giữa nitrogen với hydrogen có enthalpy: -91,8kJ
Phản ứng giữa nitrogen với oxygen có enthalpy: 182,6 kJ
=> phản ứng giữa nitrogen với hydrogen thuận lợi hơn. (do có enthalpy nhỏ hơn)
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Luyện tập 2 (SGK Cánh Diều trang 27)
Sử dụng kiến thức hoá học để giải thích câu ca dao sau:
“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên”
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Bài 1 (SGK Cánh Diều trang 29)
Dựa vào các giá trị năng lượng liên kết, hãy dự đoán ở nhiệt độ thường thì đơn chất nitrogen hay chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn. Cho biết năng lượng liên kết Cl − Cl trong phân tử chlorine là 243 kJ.mol-1.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Tại nhiệt độ thường thì chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn.
- Vì liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (946 kJ mol-1) nên rất khó bị phá vỡ.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Bài 2 (SGK Cánh Diều trang 29)
Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa nitrogen với hydrogen và với oxygen. Nếu ứng dụng của mỗi phản ứng này trong thực tế.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải\(N_2+H_2⇌\left(400-600^oC,200bar,Fe\right)2NH_3\left(\Delta_tH^0_{298}=-91,8kJ\right)\left(1\right)\\ N_2+O_2⇌2NO\left(\Delta_tH^0_{298}=182,6kJ\right)\left(2\right)\)
Ứng dụng (1): Phản ứng tổng hợp amonia là quá trình trung gian quan trọng để sản xuất nitric acid, thuốc nổ, đạm nitrate, urea, ammophos,...
Ứng dụng (2): Phản ứng khởi đầu cho quá trình tạo thành ion nitrate - nguồn cung cấp đạm cho đất
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Bài 3 (SGK Cánh Diều trang 29)
Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất dựa vào phản ứng thuận nghịch giữa nitrogen và hydrogen trong thiết bị kín.
a) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí nào?
b) Hãy tìm hiểu về nhiệt độ hoá lỏng của mỗi khi có trong thiết bị. Từ đó cho biết, nếu giữ nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí nào sẽ hoá lỏng đầu tiên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
