BÀI 6
MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA
NITROGEN VỚI OXYGEN

I

CÁC OXIDE CỦA NITROGEN

II

NITRIC ACID

III

HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG

I. CÁC OXIDE CỦA
NITROGEN

1. Công thức, tên gọi

1. Công thức, tên gọi
 Oxide của nitrogen được kí hiệu chung là NOx.
 Hợp chất NOx có trong không khí:
Oxide

Tên gọi

N2O

Dinitrogen oxide

NO

Nitrogen monoxide

NO2

Nitrogen dioxide

N2O4

Dinitrogen tetroxide

2. Nguồn gốc phát sinh NOx trong không khí

Nguyên nhân hình thành NOx trong không khí

NOx nhiệt

NOx tức thời

Nitrogen đơn chất trong

Các quá trình đốt cháy ở

không khí có thể chuyển

nhiệt độ cao trong buồng

hóa thành NOx dưới tác

đốt động cơ chuyển hóa

động của tia sét / nhiệt.

NOx theo cơ chế nhiệt và

N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g)

NOx tức thời.

NOx nhiên liệu
Nitrogen hợp chất có
trong các nhiên liệu, đặc
biệt là than đá, được
chuyển hóa thành NOx
nhiên liệu

Nguyên nhân nguồn phát thải NOx trong các hoạt động:

Từ hoạt động giao thông
vận tải

NOx nhiệt (đơn chất N2 và O2 kết hợp
trong buồng đốt động cơ, lò đốt)

Từ các nhà máy nhiệt

NOx nhiên liệu (nguyên tố nitrogen trong

điện, luyện kim

thành phần nhiên liệu bị đốt cháy bởi oxygen)

Nguyên nhân nguồn phát thải NOx trong các hoạt động:

Từ việc đốt nhiên liệu

NOx tức thời (đơn chất N2 tác dụng với
gốc tự do)

NOx là các chất độc, gây ra nhiều tác hại tiêu cực cho môi trường.Chúng là
một trong các nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng, mưa acid,
sương mù quang hóa, hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozone …

Giải pháp nhằm giảm thiểu các nguồn phát thải:

Lắp thêm bộ xử lí khí thải ở phần

Xử lí khí thải nhà máy trước khi

ống xả của phương tiện giao thông

phát thải ra môi trường

Giải pháp nhằm giảm thiểu các nguồn phát thải:

Sử dụng tiết kiệm nhiên liệu

Sử dụng năng lượng thay thế, tái tạo,
năng lượng sạch,…

3. Mưa acid

Nước mưa thông thuờng có độ pH khoảng 5,6 chủ yếu do CO2 hòa tan trong nước mưa tạo môi
trường acid yếu. Khi nước mưa có độ pH nhỏ hơn 5,6 thì được gọi là mưa acid.
Tác nhân chính gây ra mưa acid là SO2 và NOx. Dưới sự xúc tác của các ion kim loại trong khói bụi,
khí SO2 và NOx bị oxy hóa bởi oxygen O2, ozone O3, hydrogen peroxide H2O2, gốc tự do … rồi hòa tan
vào nước tạo HNO3 và H2SO4.
Xúc tác

2SO2 + O2 +2H2O → 2H2SO4
4NO2 + O2 +H2O → 4HNO3

Ảnh hưởng của mưa acid đối với môi trường:

Tàn phá nhiều rừng cây

Ảnh hưởng đến đời sống sinh vật
dưới nước

Ảnh hưởng của mưa acid đối với môi trường:

Ăn mòn các công trình bằng đá, kim loại

Giải pháp nhằm giảm thiểu nguy cơ gây mưa acid:

Xử lí khí thải các nhà máy nhiệt điện, luyện kim,
đốt nhiên liệu,... trước khi thải ra môi trường

Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

Kiểm soát chất lượng các phương tiện giao
thông có động cơ

II. HIỆN TƯỢNG
PHÚ DƯỠNG

Nguyên nhân
Do sự dư thừa dinh dưỡng đã cung cấp nguồn thức ăn dồi dào cho sinh vật
phù du phát triển rất mạnh.

Quy ước

Thông thuờng, khi hàm lượng nitrogen trong nước (bao gồm ion nitrate, ion
amonium) đạt 300 µg/L và hàm lượng phosphorus (các dạng ion phosphate) đạt
20 µg/L sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng.

Hệ quả

 Gây cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt
trời vào nước, làm giảm sự quang hợp
của thực vật thủy sinh.
 Rong, tảo phát triển mạnh gây thiếu
nguồn oxygen trầm trọng cho các loài
khác (đặc biệt là tôm, cá).
 Gây mất cân bằng sinh thái
 Xác rong, tảo phân hủy gây ô nhiễm môi
trường nước, không khí và tạo chất bùn
lắng xuống lòng ao, hồ.

Hệ quả

Ao nuôi thủy sản bị phú dưỡng hóa

Phú dưỡng hoá khiến ao hồ, đầm
lầy có mùi khó chịu

Một số biện pháp

Đắp cao bờ, ngăn
chặn các đường dẫn
nước thải vào ao

Chống chảy tràn khi
mưa lũ

Cho thức ăn chăn nuôi
đủ nhu cầu của vật
nuôi

Dựa vào các hình ảnh vừa xem, bạn hay cho biết đặc điểm
của ao, hồ có hiện tượng phú dưỡng và đề xuất cách cải tạo.
Đặc điểm:
 Nước ao ám màu xanh của tảo
phát triển.
 Ban đầu, chỉ xuất hiện mảng nhỏ.
Nếu không được xử lý, toàn bộ
mặt nước đều chuyển màu.
 Nhiều loài cá chết nổi bềnh lên mặt
nước, gây ô nhiễm môi trường.

Biện pháp cải tạo: có hiện tượng
phú dưỡng: nạo, vét bùn, xác
thực vật và tảo có trong ao.

III. NITRIC ACID

1. Cấu tạo
O

O
H

O

+

N

OH
(a)

H

O

N
OH2
(b)

Hình 6.1. Công thức Lewis (a) và công thức cấu tạo (b) của nitric acid

O
H

O

+

N

Đặc điểm cấu tạo của phân tử nitric acid:

OH

 Nguyên tử N có số oxi hóa +5, là số oxi hóa
cao nhất của nitrogen.

O
H

O

N

 Liên kết O – H phân cực mạnh về phía
nguyên tử oxygen.
 Liên kết N O là liên kết cho – nhận.

OH2

Phân tử nitric acid có liên kết

Liên kết O – H phân

O – H phân cực mạnh

cực mạnh

Có khả năng phân li trong
nước thành các ion

Dễ tan

Dễ cho proton

Tính acid mạnh

Nguyên tử N có số oxi hóa +
5 là số oxi hóa cao nhất

Có khả năng nhận electron

Tính oxi hoá

Tính oxi hoá mạnh

Khả năng hoạt động
hóa học mạnh

Phân tử HNO3 có liên kết cho
– nhận kém bền

2. Tính chất vật lí

Nitric acid tinh khiết là chất lỏng, không
màu, bốc khói trong không khí ẩm và
tan vô hạn trong nước.
Khối lượng riêng D = 1,53 g/mL, nỏng
chảy ở - 42°C và sôi ở 83°C.

3. Tính chất hoá học
Câu hỏi mục II. 3 SGK tr.40: Viết phương trình phân li và các phương
trình hóa học minh họa cho tính chất acid mạnh của nitric acid?
HNO3
NaOH + HNO3
CaCO3 + 2HNO3

H+ +
NaNO3 + H2O
Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

3. Tính chất hoá học
a, Tính acid
Nitric acid có khả năng cho proton, thể hiện tính chất của một acid
Bronsted – Lowry:
NH3 + HNO3 NH4NO3
Trong công nghiệp, nitric acid được sử dụng để sản xuất các phân bón giàu
dinh dưỡng như ammonium nitrate, calcium nitrate
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

3. Tính chất hoá học
b, Tính oxy hóa
Nitric acid chứa nguyên tử N có số oxh cao nhất +5 nên có khả
năng nhận electron, thể hiện tính oxh mạnh.
Do đó, nitric acid thuờng được sử dụng để phá mẫu quặng trong
việc nghiên cứu, xác định hàm lượng các kim loại trong quặng.

3. Tính chất hoá học
Quan sát video thí nghiệm tính oxi hoá mạnh của nitric acid:

 Sản

xuất

thuốc

nổ

trinitrotoluene

(TNT),

nitroglycerin và thuốc súng không khói cellulose

Ứng dụng nổi bật của
nitric acid đặc

trinitrate.
 Trong các hợp chất đó, tính oxh của nitric acid
được bảo lưu trong các gốc nitrate và tham gia
vào phản ứng cháy nổ.

 Tạo nước cường toan – aqua regia có khả
Ứng dụng nổi bật của
nitric acid đặc

năng hòa tan vàng, platinum.
 Nước cường toan là hỗn hợp HNO3 đặc
trộn lẫn với HCl đặc theo tỉ lệ 1:3
Au + HNO3 + 3HCl

AuCl3 + NO + 2H2O

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1. Dinitrogen oxide có công thức là:

A. N2O

B. N2O4

C. NO

D. NO2

Câu hỏi 2. Oxide N2O4 có tên gọi là:

A. Nitrogen dioxide

B. Dinitrogen peroxide

C. Dinitrogen tetroxide

D. Nitrogen tetroxide

Câu hỏi 3. Nước mưa có pH trong khoảng nào thì gọi là hiện
tượng mưa acid?

A. 5,6 < pH < 7

B. pH > 5,6

C. pH = 7

D. pH < 5,6

Câu hỏi 4. Nitrogen phản ứng trực tiếp với oxygen ở nhiệt độ:

A. 3 000 oC

B. 1 000 oC

C. 2 000 oC

D. 5 000 oC

Câu hỏi 5. Khi có tia lửa điện hoặc ở nhiệt độ cao, nitrogen tác
dụng trực tiếp với oxygen tạo ra hợp chất X. Công thức của X là:

A. N2O5

B. NO

C. NO2

D. N2O

Câu hỏi 6. Khí nào sau đây là tác nhân chủ yếu gây mưa acid?

A. N2

B. NO2

C. NH3

D. NO2

Câu hỏi 7. Nhận xét nào dưới đây sai?

A. Hiện tượng phú dưỡng gây cản

B. Nguyên nhân của hiện

trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời

tượng phú dưỡng là do sự dư thừa

vào nước

dinh dưỡng

C. Hiện tượng phú dưỡng làm tăng

D. Sự dư thừa thức ăn chăn nuôi

sự quang hợp của thực vật thủy

tại nhiều đầm nuôi trồng thủy sản

sinh

tạo ra sự dư thừa dinh dưỡng

Câu hỏi 8. Vàng bị hòa tan trong nước cường toan tạo thành:

A. AuCl và khí NO2

B. AuCl3 và khí NO

C. AuCl3 và khí NO2

D. AuCl và khí NO

VẬN DỤNG
Câu 1. Hãy so sánh tính acid/base trong dung môi nước; tính oxi hóa,
tính khử giữa các phân tử: NH3, HNO3 ?
Tính acid

Tính base

Tính oxi hóa

Tính khử

HNO3 > NH3

HNO3 < NH3

HNO3 > NH3

HNO3 < NH3

VẬN DỤNG
Câu 2. Giải thích tại sao phải bảo quản aicd nitric trong lọ tối màu?
 HNO3 là một acid kém bền.
 Trong điều kiện thường, có ánh sáng: HNO3 bị
phân hủy một phần giải phóng khí NO2, khí này
tan trong dung dịch acid làm cho dung dịch có
màu vàng.
4HNO3

4NO2 + O2 + 2H2O

VẬN DỤNG
Câu 3. Nước thải chăn nuôi là một trong những yếu tố gây nên hiện
tượng phú dưỡng cho ao, hồ. Hãy giải thích điều này?

Nước thải chăn nuôi là nguồn chất

Phân hữu cơ chứa lượng lớn

thải giàu chất hữu cơ, được thải ra từ

nitrogen và phosphorus, gây hiện

các cơ sở chăn nuôi gia đình.

tượng phú dưỡng cho ao, hồ.