Nitơ là một nguyên tố quan trọng có mặt khắp trên trái đất, có vai trò quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của toàn bộ sinh vật trên hành tinh này. Qua bài viết hôm nay, hãy cùng Gockhampha.edu.vn.COM.VN tìm hiểu về nitơ là gì cùng những nội dung liên quan. Đừng bỏ lỡ nhé!
Bạn đang đọc: Nitơ là gì? Tính chất, Vai trò và Ứng dụng của nitơ
Contents
Nitơ là gì?
Nitơ là một nguyên tố hóa học có ký hiệu N và số nguyên tử là 7 trong bảng tuần hoàn hóa học. Nguyên tử nitơ được xây dựng từ 7 proton và 7 electron. Nitơ có khối lượng riêng nhẹ và tồn tại ở dạng khí trong điều kiện thông thường.
Cấu tạo phân tử của Nitơ
Phân tử nitơ (N2) bao gồm hai nguyên tử nitơ liên kết chặt chẽ bởi liên kết triple bond. Do nó có 5 electron ở lớp vỏ ngoài cho nên nito thể hiện hóa trị 3 trong hầu hết các hợp chất.
Tính chất cơ bản của nitơ
Tính chất vật lý
Nitơ là khí không màu, không mùi và không có vị. Tồn tại ở dạng khí ở nhiệt độ và áp suất thông thường. Điểm nóng chảy ở -210°C và điểm sôi ở -196°C.
Ngoài ra, nitơ có khả năng hóa lỏng ở nhiệt độ thấp và đóng băng thành dạng rắn ở nhiệt độ cực thấp.
Tính chất hóa học
Nitơ không phản ứng với các chất khác trong môi trường xung quanh. Nguyên nhân của việc này là do cấu trúc phân tử của nitơ (N2) rất bền và khó bị phá vỡ.
Các mức oxy hoá mà nitơ là: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Nó có số oxi hóa bằng 0 nên Nito vừa thể hiện tính oxy hóa cũng như vừa thể hiện cả tính tính khử.
Trạng thái tự nhiên của Nitơ
Nitơ tồn tại ở trạng thái tự nhiên trong không khí với tỷ lệ chiếm khoảng 78%. Ngoài ra nguyên tố Nito còn có mặt trong nước, đất và hầu hết các hợp chất hữu cơ.
Các ứng dụng của Nitơ
Bảo quản thực phẩm, mẫu chế biến sinh học
Nitơ lỏng có khả năng làm giảm nhiệt độ và ức chế sự phát triển của vi khuẩn, do đó được sử dụng rộng rãi trong việc bảo quản thực phẩm tươi sống, đông lạnh và đóng gói.
Ứng dụng trong hàn ống, chế biến kim loại
Nitơ được sử dụng để tạo ra môi trường không oxy trong quá trình hàn ống và chế biến kim loại, điều này giúp ngăn ngừa sự oxy hóa và hạn chế sự hình thành chất rỉ trên bề mặt kim loại, nhờ đó gia tăng được độ bền của vật liệu trong thời gian dài.
Luyện kim, chế tác kim loại
Nitơ có khả năng tạo ra môi trường không oxy và khí khói, làm giảm tác động của oxi lên kim loại trong quá trình luyện kim và chế tác kim loại.
Tìm hiểu thêm: Nước cứng là gì? Tìm hiểu dấu hiệu nhận biết và cách làm mềm
Bơm lốp ôtô, máy bay
Nitơ được sử dụng để bơm lốp ôtô, máy bay do tính chất ổn định và không gây sự phân tách phân tử trong lốp. Nhờ đó mà đảm bảo được sự an toàn cho ngành giao thông vận tải.
Trong nghiên cứu, dạy học
Nitơ có vai trò quan trọng trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học, thí nghiệm và dạy học, đóng góp vào sự phát triển của các ngành khoa học khác nhau.
Điều chế
Trong công nghiệp: khí Nitơ thường được điều chế bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Quá trình này bắt đầu bằng việc loại bỏ CO2 và hơi nước từ không khí, sau đó áp suất cao và nhiệt độ thấp được áp dụng để hóa lỏng không khí. Tiếp theo, nhiệt độ không khí lỏng được tăng dần lên đến mức -196 độ C, khi đó Nitơ sẽ sôi và tách ra khỏi khí Oxy, vì Oxy có nhiệt độ sôi cao hơn (-183 độ C). Điều này cho phép thu được khí Nitơ tinh khiết.
Trong phòng thí nghiệm: khí Nitơ được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch chứa amoni clorua (NH4Cl) và natri nitrit (NaNO2). Quá trình này sẽ sinh ra oxit nitric (NO) và axit nitric (HNO3). NO được thu được từ quá trình trên được cho đi qua dung dịch axit sunfuric (H2SO4) có kali dicromat (K2Cr2O7). Quá trình này giúp loại bỏ các tạp chất để có thể thu được khí Nitơ tinh khiết hơn.
>>>>>Xem thêm: Logarit là gì? Tổng hợp công thức logarit đầy đủ, chính xác | Toán 12
Gockhampha.edu.vn.COM.VN đã cung cấp đến bạn những thông tin về nitơ là gì, tính chất vật lý, tính chất hóa học của nito, số oxi hóa của nito, ứng dụng và vai trò của nitơ với sự sống. Hy vọng với những kiến thức hữu ích trên đây về chủ đề nitơ là gì sẽ giúp bạn trong quá trình nghiên cứu và học tập của bản thân. Chúc bạn luôn học tốt!
