Bạn đang xem ở chế độ khách — dùng thoải mái, không cần tài khoản. Đăng ký miễn phí để làm đề trắc nghiệm có chấm điểm và lưu lịch sử học tập.
Bài 4 → 9, đầy đủ nội dung. Bấm mục lục để nhảy nhanh tới phần cần xem.
| Kí hiệu | Số hiệu Z | Chu kì | Nhóm | Cấu hình electron |
|---|---|---|---|---|
| N | 7 | 2 | 15 (VA) | 1s² 2s² 2p³ (5 electron hóa trị) |
Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng liên kết ba (N≡N) — liên kết rất bền, nên N₂ tương đối trơ ở điều kiện thường.
Tính chất vật lí: khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, không duy trì sự cháy.
Nitrogen có số oxi hóa 0 ở đơn chất, và có thể tăng hoặc giảm số oxi hóa tùy chất phản ứng cùng — nên N₂ thể hiện cả tính oxi hóa lẫn tính khử.
| Vai trò | Phương trình | Số oxi hóa N | Điều kiện |
|---|---|---|---|
| Chất oxi hóa (bị khử) | N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ | 0 → −3 | Nhiệt độ, áp suất cao, xúc tác Fe |
| Chất khử (bị oxi hóa) | N₂ + O₂ → 2NO | 0 → +2 | Nhiệt độ rất cao (tia lửa điện, sấm sét) |
→ Xem chuỗi số oxi hóa đầy đủ của nitrogen ở tab "Bảng tra cứu nhanh"
N trong NH₃ có 3 liên kết N–H và 1 cặp electron hóa trị tự do → phân tử có dạng chóp tam giác.
1. Tính base yếu — NH₃ nhận proton (H⁺):
| Với nước | NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ |
| Với acid | NH₃ + HCl → NH₄Cl 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ |
2. Tính khử — N trong NH₃ có số oxi hóa −3 (thấp nhất), dễ bị oxi hóa:
| Không xúc tác | 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O | N: −3 → 0 |
| Có xúc tác Pt, t° | 4NH₃ + 5O₂ →(Pt, t°) 4NO + 6H₂O | N: −3 → +2 |
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (thuận nghịch, tỏa nhiệt, số mol khí giảm 4 → 2)
Theo nguyên lí Le Chatelier: tăng áp suất làm cân bằng dịch chuyển thuận lợi cho chiều tạo NH₃.
Ion ammonium (NH₄⁺) hình thành khi NH₃ nhận thêm H⁺: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺.
Muối ammonium thường gặp: NH₄Cl, NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄.
NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O
Ví dụ: NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl
Nhận biết NH₄⁺: cho tác dụng với base mạnh, đun nhẹ → khí NH₃ thoát ra làm quỳ tím ẩm hóa xanh.
Sơ đồ nhận biết: NH₄⁺ --(OH⁻, t°)--> NH₃ --(quỳ tím ẩm)--> hóa xanh
→ Xem thêm cách nhận biết SO₂, NO₂ ở tab "Bảng tra cứu nhanh"
| NO | NO₂ | |
|---|---|---|
| Số oxi hóa N | +2 | +4 |
| Tính chất vật lí | Khí không màu | Khí màu nâu đỏ, độc, mùi hắc |
NO dễ bị oxi hóa thành NO₂ ngay trong không khí:
2NO + O₂ → 2NO₂
NO₂ phản ứng với nước và với base:
| Với nước | 2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂ |
| Với NaOH | 2NO₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O |
Trong cả hai phản ứng trên, N (+4) vừa tăng lên +5 vừa giảm xuống +3 — NO₂ thể hiện tính tự oxi hóa – tự khử.
N₂ →(t°) NO →(O₂) NO₂ → HNO₃
Trong khí quyển: NOₓ (từ động cơ, nhà máy, đốt nhiên liệu, sấm sét) → HNO₃ → H⁺ → góp phần gây mưa acid.
| Kí hiệu | Số hiệu Z | Chu kì | Nhóm | Cấu hình electron |
|---|---|---|---|---|
| S | 16 | 3 | 16 (VIA) | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ (6 electron hóa trị) |
Sulfur là chất rắn, màu vàng, không tan đáng kể trong nước, thường gặp ở dạng phân tử S₈.
| Vai trò | Phương trình | Số oxi hóa S |
|---|---|---|
| Chất oxi hóa | Fe + S →(t°) FeS H₂ + S →(t°) H₂S | 0 → −2 |
| Chất khử | S + O₂ → SO₂ | 0 → +4 |
S trong SO₂ có số oxi hóa +4 — mức trung gian giữa −2 và +6, nên SO₂ vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
1. SO₂ là oxide acid:
| Với nước | SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ |
| Với NaOH (dư) | SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O |
| Với NaOH (thiếu) | SO₂ + NaOH → NaHSO₃ |
| Với CaO | SO₂ + CaO → CaSO₃ |
2. Tính khử (+4 → +6):
2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃
3. Tính oxi hóa (+4 → 0):
SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O
SO₂ làm mất màu dung dịch bromine do bị oxi hóa: SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr
→ Xem chuỗi chuyển hóa S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ ở tab "Sơ đồ chuyển hóa"
| Nội dung | Nitrogen | Sulfur |
|---|---|---|
| Kí hiệu / Z | N / 7 | S / 16 |
| Nhóm / Chu kì | 15 / 2 | 16 / 3 |
| Electron hóa trị | 5 | 6 |
| Đơn chất | N₂ (liên kết ba bền) | S₈ (nhiều số oxi hóa) |
| Oxide quan trọng | NO, NO₂ | SO₂ |
| Hợp chất quan trọng | NH₃, muối ammonium | SO₂, H₂SO₄ |
| Số oxi hóa trung gian | +4 (trong NO₂) | +4 (trong SO₂) |
| Vấn đề môi trường | NOₓ → mưa acid | SOₓ → mưa acid |
1) Nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa? 2) Nó tăng hay giảm? 3) Vậy chất đó là chất oxi hóa hay chất khử?
Nitrogen và sulfur đều tạo được nhiều hợp chất với các số oxi hóa khác nhau. Từ N₂ hình thành NH₃, NH₄⁺, NO, NO₂, HNO₃; từ S hình thành SO₂, SO₃, H₂SO₄ — các chuyển hóa này gắn trực tiếp với phân bón, công nghiệp và vấn đề môi trường như ô nhiễm không khí, mưa acid.
→ Xem bảng "phải nhớ" trước khi kiểm tra ở tab "Bảng tra cứu nhanh"
4 chuỗi chuyển hóa "xương sống" của chương — nắm chắc chuỗi này là làm được phần lớn bài tập sơ đồ/chuỗi phản ứng.
Với mỗi mũi tên, luôn xác định: (1) thuốc thử/điều kiện cần thêm, (2) loại phản ứng (oxi hóa–khử hay trao đổi), (3) viết phương trình đã cân bằng. Ví dụ: N₂ → NH₃ là phản ứng oxi hóa–khử (N: 0→−3, cần H₂ + xúc tác + nhiệt độ/áp suất); NH₃ → NH₄Cl là phản ứng acid–base đơn giản (không đổi số oxi hóa).
Dùng để ôn nhanh trước khi kiểm tra — không thay thế việc đọc kỹ phần Lý thuyết.
| Nhóm | Phương trình |
|---|---|
| Nitrogen | N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ |
| N₂ + O₂ → 2NO | |
| Ammonia | NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ |
| NH₃ + HCl → NH₄Cl | |
| 4NH₃ + 5O₂ →(Pt, t°) 4NO + 6H₂O | |
| Ammonium | NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O |
| Nitrogen oxide | 2NO + O₂ → 2NO₂ |
| 2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂ | |
| Sulfur | Fe + S → FeS |
| S + O₂ → SO₂ | |
| Sulfur dioxide | SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ |
| 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ | |
| SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O |
| Kiến thức | Phải nhớ |
|---|---|
| N₂ | Liên kết ba, khá bền |
| NH₃ | Base yếu, chất khử |
| Nhận biết NH₄⁺ | Cho OH⁻, đun nhẹ → NH₃ làm quỳ tím ẩm hóa xanh |
| NO / NO₂ | Không màu / nâu đỏ. NO → NO₂ bị oxi hóa bởi O₂ |
| S | Vàng, rắn, dạng S₈ |
| SO₂ | Oxide acid, vừa oxi hóa vừa khử. Làm mất màu dd bromine |
| NOₓ, SOₓ | Gây ô nhiễm, liên quan mưa acid |