Hóa học Lớp 11. Nhận diện dạng tồn tại, giải thích tính trơ tương đối của N₂ và chọn ứng dụng phù hợp cho nitrogen khí hoặc lỏng.
Kiến thức cần nhớ
Trong tự nhiên, nitrogen tồn tại chủ yếu dưới dạng $N_2$ trong khí quyển và dưới dạng hợp chất trong đất, nước, cơ thể sống.
Phân tử $N_2$ có liên kết ba $N\equiv N$ rất bền. Muốn phản ứng phải cung cấp đủ năng lượng để phá vỡ hoặc làm suy yếu liên kết này.
Nitrogen khí được dùng tạo môi trường trơ tương đối; nitrogen lỏng được dùng làm lạnh nhanh nhờ nhiệt độ sôi rất thấp.
**Mở rộng kiến thức và điều kiện áp dụng**
Liên kết ba trong phân tử nitrogen gồm một liên kết sigma và hai liên kết pi, có năng lượng liên kết lớn nên N₂ khá trơ ở nhiệt độ thường. “Khá trơ” không có nghĩa là không phản ứng: ở nhiệt độ cao hoặc có xúc tác, N₂ vẫn tham gia phản ứng. Cần phân biệt N₂ khí dùng tạo môi trường trơ tương đối với N₂ lỏng dùng làm lạnh sâu.
**Quy trình xử lí dạng bài**
1. Xác định đề hỏi trạng thái tự nhiên, cấu tạo hay ứng dụng.
2. Nếu giải thích tính trơ, liên hệ trực tiếp với độ bền của liên kết ba.
3. Nếu chọn ứng dụng, tách vai trò của nitrogen khí và nitrogen lỏng.
**Tình huống mẫu có hướng giải**
Đề bài: Chọn chất phù hợp để tạo môi trường ít oxygen khi đóng gói và để cấp đông nhanh mẫu sinh học.
- Bước 1: Môi trường ít oxygen cần một khí khá trơ: dùng N₂ khí.
- Bước 2: Cấp đông nhanh cần nhiệt độ rất thấp: dùng N₂ lỏng.
- Kết luận: Dùng N₂ khí cho đóng gói và N₂ lỏng cho cấp đông.
ezonthi