Hóa học Lớp 11. Viết, phân tích phản ứng của N₂ với H₂/O₂ và giải thích chuỗi tạo nitrate trong khí quyển khi có sấm sét.
Kiến thức cần nhớ
Ở nhiệt độ cao và điều kiện thích hợp: $N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3$. Nitrogen giảm số oxi hóa từ 0 xuống −3 nên N₂ là chất oxi hóa.
Ở nhiệt độ rất cao: $N_2+O_2\rightleftharpoons2NO$. Nitrogen tăng số oxi hóa từ 0 lên +2 nên N₂ là chất khử.
Sấm sét cung cấp năng lượng tạo NO; NO bị oxi hóa thành NO₂, tiếp tục tạo nitric acid/nitrate rồi được nước mưa đưa xuống đất.
**Mở rộng kiến thức và điều kiện áp dụng**
Vai trò oxi hóa–khử của N₂ phải được xác định từ sự thay đổi số oxi hóa. Trong phản ứng tạo NH₃, nitrogen từ 0 xuống −3 nên nhận electron; trong phản ứng tạo NO, nitrogen từ 0 lên +2 nên nhường electron. Chuỗi nitrate tự nhiên không diễn ra một bước mà qua NO, NO₂ rồi nitric acid hoặc nitrate.
**Quy trình xử lí dạng bài**
1. Viết đúng phương trình và điều kiện của phản ứng.
2. Ghi số oxi hóa của N trước và sau phản ứng.
3. Với bài sấm sét, sắp xếp đúng chuỗi N₂ → NO → NO₂ → HNO₃/NO₃⁻.
**Tình huống mẫu có hướng giải**
Đề bài: Xác định vai trò của N₂ trong phản ứng N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃.
- Bước 1: Trong N₂, nitrogen có số oxi hóa 0.
- Bước 2: Trong NH₃, nitrogen có số oxi hóa −3; nitrogen nhận electron.
- Kết luận: N₂ là chất oxi hóa.
ezonthi