Chương 2: Nitrogen – Sulfur (Hoá học 11)

Bộ thẻ từ vựng tổng hợp các khái niệm, tính chất hoá học, phương pháp điều chế và ứng dụng trọng tâm của Chương 2: Nitrogen – Sulfur theo chương trình Hoá học lớp 11.

Đơn chất nitrogen ($N_2$)

Chất khí không màu, không mùi, không vị, chiếm khoảng $78,1\%$ về thể tích khí quyển, phân tử chứa một liên kết ba bền vững làm cho nó trơ về mặt hoá học ở điều kiện thường.

Diêm tiêu Chile

Khoáng vật trong tự nhiên chứa nhiều nguyên tố nitrogen dưới dạng sodium nitrate ($NaNO_3$).

Quy trình Haber – Bosch

Quy trình sản xuất ammonia công nghiệp bằng phản ứng thuận nghịch, toả nhiệt giữa $N_2$ và $H_2$: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$, thực hiện ở khoảng $400 - 450^\circ\text{C}$, áp suất cao và có mặt xúc tác bột sắt ($Fe$).

Ammonia ($NH_3$)

Hợp chất khí không màu, có mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí, phân tử có dạng hình học chóp tam giác, tan rất nhiều trong nước nhờ tạo liên kết hydrogen, thể hiện tính base yếu và tính khử.

Muối ammonium

Các hợp chất ion chứa cation ammonium ($NH_4^+$), hầu hết dễ tan trong nước, kém bền với nhiệt và tác dụng với dung dịch kiềm sinh ra khí ammonia ($NH_3$) làm xanh quỳ tím ẩm.

Dinitrogen oxide ($N_2O$)

Hợp chất oxide của nitrogen thường được gọi là khí gây cười, thu được khi nhiệt phân muối ammonium nitrate ($NH_4NO_3$).

Nitrogen dioxide ($NO_2$)

Khí độc có màu nâu đỏ đặc trưng sinh ra khi khí $NO$ tác dụng với $O_2$ trong không khí hoặc khi cho các kim loại tác dụng với nitric acid đặc; là một trong các tác nhân gây ô nhiễm và mưa acid.

Mưa acid

Hiện tượng nước mưa có giá trị $pH < 5,6$, gây ra bởi hai tác nhân chính trong khí quyển là các oxide khí $SO_2$ và $NO_x$.

Hiện tượng phú dưỡng (Eutrophication)

Hiện tượng nguồn nước ao hồ bị dư thừa các nguyên tố dinh dưỡng như nitrogen và phosphorus, kích thích sinh vật phù du và rong tảo bùng phát, làm suy giảm nghiêm trọng lượng khí oxygen hoà tan trong nước.

Nitric acid ($HNO_3$)

Acid vô cơ mạnh có chứa nitrogen ở số oxi hoá cao nhất là $+5$, thể hiện đồng thời tính acid mạnh và tính oxi hoá rất mạnh (oxi hoá được hầu hết các kim loại trừ $Au$ và $Pt$).

Nước cường toan (Aqua regia)

Hỗn hợp gồm $1$ thể tích $HNO_3$ đặc và $3$ thể tích $HCl$ đặc, có tính oxi hoá cực mạnh và có khả năng hoà tan được cả vàng ($Au$) lẫn platinum ($Pt$).

Hiện tượng thụ động hoá

Hiện tượng các kim loại như $Al$, $Fe$, $Cr$ tạo màng trơ bảo vệ bề mặt và không phản ứng khi tiếp xúc với dung dịch $HNO_3$ đặc nguội hoặc $H_2SO_4$ đặc nguội.

Đơn chất sulfur ($S$)

Chất rắn màu vàng ở điều kiện thường, phân tử gồm $8$ nguyên tử ($S_8$) tạo mạch vòng khép kín, không tan trong nước, tan nhiều trong carbon disulfide ($CS_2$), vừa thể hiện tính oxi hoá vừa thể hiện tính khử.

Sulfur dioxide ($SO_2$)

Khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, độc và tan nhiều trong nước tạo sulfurous acid ($H_2SO_3$); có số oxi hoá trung gian $+4$ nên vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.

Oleum

Sản phẩm dạng chất lỏng sánh thu được khi cho $H_2SO_4$ đặc $98\%$ hấp thụ khí $SO_3$ trong giai đoạn cuối của phương pháp tiếp xúc, có công thức chung là $H_2SO_4\cdot nSO_3$.

Sulfuric acid đặc ($H_2SO_4$)

Chất lỏng sánh như dầu, khó bay hơi, tan vô hạn trong nước và toả rất nhiều nhiệt; có tính acid mạnh, tính oxi hoá rất mạnh và tính háo nước làm hoá than các hợp chất carbohydrate.

Barium sulfate ($BaSO_4$)

Muối sulfate kết tủa màu trắng không tan trong acid mạnh, dùng làm thuốc thử nhận biết ion $SO_4^{2-}$ và làm chất cản quang trong kĩ thuật chụp X-quang đường tiêu hoá.

Thạch cao nung ($CaSO_4\cdot 0,5H_2O$)

Muối calcium sulfate ngậm nước dùng để đúc tượng và bó bột khi gãy xương nhờ đặc tính tạo thành khối dẻo đóng rắn nhanh khi nhào với nước.