Khí nitơ là khí gì?

VnDoc xin trân trọng giới thiệu bài Khí nitơ là khí gì? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Khí nitơ là khí gì?

Trả lời:

Nitơ là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, có ký hiệu hóa học N. Chất này ở vị trí thứ 7, chu kì 2 và nhóm VA trong bảng tuần hoàn. Nitơ kí hiệu là N₂ và thường tồn tại ở dạng khí.

Trong khí quyển, nitơ chiếm khoảng 78% và là thành phần tạo nên thành phần của mọi cơ thể sống. Nitơ có mặt trong nhiều hợp chất quan trọng như amino acid, ammonia, acid nitric hay các xyanua. Các nguyên tử nitơ liên kết hóa học cực kỳ bền vững, điều này gây khó khăn cho cả sinh vật và công nghiệp để chuyển hóa N₂ thành các hợp chất hóa học hữu dụng, nhưng đồng thời cũng giải phóng một lượng lớn năng lượng hữu ích khi cháy, nổ hoặc phân hủy trở thành khí nitơ.

1. Khái quát sơ lược về khí Nitơ

- Nitơ có tên Tiếng Anh là Nitro, là một nguyên tố hóa học, đứng thứ 7 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

- Ở điều kiện tự nhiên Nitơ tồn tại dưới dạng khí không màu, không mùi, không vị và tương đối trơ. Ngoại trừ Liti nó không phản ứng với bất cứ chất gì ở nhiệt độ phòng.

- Khí Nitơ tự nhiên chiếm đến 78% khí quyển. Nitơ nguyên bản được gọi là đạm Nitơ, không gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. Nitơ cũng là một thành phần quan trọng cấu tạo nên vật chất tự nhiên và các tế bào sống.

- Nitơ là khí không cháy và có tính trơ cao đến mức ban đầu, nó được xếp vào danh sách những loại khí không thể tham gia các phản ứng hóa học. Sau đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng trong tự nhiên, khí N₂ có thể tham gia chuyển hóa hóa học, tuy nhiên, phản ứng rất chậm và trở thành các hợp chất.

- Do Nitơ rất dễ bay hơi nên người ta làm ấm Nitơ lỏng là có thể sản xuất khí Nitơ. Sau đó chúng được chứa trong các bình chứa chuyên dụng. Trong quá trình vận chuyển, nito cần được giữ lạnh để tránh khí bay mất.

- Với sự phát triển của nền công nghiệp hóa chất, khí Nito thường được chuyển sang hợp chất Amoniac, sau đó chuyển hóa tiếp và trở thành các hóa chất như thuốc nổ, sản xuất phân bón, axit nitric.

2. Tính chất của khí Nitơ

Tính chất vật lý:

- Khí nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, và có khối lượng phân tử là 28 nên hơi nhẹ hơn không khí, còn gọi là đạm khí.

- N₂ ít tan trong nước và hóa lỏng ở nhiệt độ -196^oC, đóng băng ở nhiệt độ -210^oC.

- Dù là khí nitơ chiếm 4/5 trong khí quyển nhưng khí này lại không có khả năng duy trì sự cháy và sự sống

Tính chất hóa học:

- Vì N₂ có liên kết 3 ở cấu trúc phân tử nên ở nhiệt độ thường nó được coi là khí trơ vì nó không tác dụng với thành phần hóa học khác.

- Ở nhiệt độ cao hơn, khí nitơ bắt đầu hoạt động và tác động với các thành phần hóa học xung quanh.

- Nitơ vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn là chủ yếu.

Tính Oxi hóa:

- Nitơ tác dụng với hầu hết các nguyên tố ở nhiệt độ cao, thể hiện tính oxi hóa khi giảm số oxi hóa từ 0 xuống -3 với các xúc tác là khí hidro, nhiệt độ, áp suất. Trừ trường hợp tác dụng với Li, nó có thể tác dụng ở nhiệt độ thường.

Tính khử:

- Khí nitơ và oxi ở điều kiện có tia lửa điện hoặc nhiệt độ cao 3000^oC thì N₂ sẽ thể hiện tính khử. Sau khi tạo ra sản phẩm là nitơ monoxit – NO nhờ thay đổi số oxi hóa từ 0 tới +2 thì chất này sẽ bị hóa nâu trong không khí tạo ra NO₂.

- Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

- Nitơ oxit là gì? – đây là một nhóm các hợp chất được tạo ra bởi hai nguyên tố N và O. Với các cấu trúc khác nhau thì nitơ oxit cũng sẽ có những tính chất khác nhau và công dụng khác nhau.

- N₂O là một chất khí gây cười, có hại cho não bộ còn NO2 là thành phần gây ô nhiễm môi trường.

3. Ứng dụng khí N₂ trong đời sống và sản xuất

- Khí N₂ có được ứng dụng rất nhiều trong đời sống cũng như sản xuất. Cụ thể như chúng tôi sẽ nêu một vài ứng dụng dưới đây:

* Trong công nghiệp:

- Khí Nitơ được sử dụng để chống lại sự oxy hóa. Có vai trò bảo vệ bề mặt kim loại trong nhiệt luyện. Xử lý, làm sạch bề mặt kim loại trong ngành luyện thép. Sử dụng khí Nitơ vào công nghệ hàn đường ống. Luyện kim, tinh chế các kim loại, sản xuất ra thép không gỉ và ứng dụng vào các ngành công nghệ sản xuất linh kiện điện tử.

* Trong công nghiệp thực phẩm và giải khát

- Sử dụng trong việc sản xuất và đóng gói các loại thực phẩm. Dùng để bảo quản độ tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời, đảm bảo cho việc thực phẩm không bị oxi hóa. Một ví dụ khác về tính đa dụng khác của khí Nitơ là sử dụng nó để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia.

* Trong y học

- Ứng dụng vào việc bảo quản các bộ phận cơ thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng. Các mẫu và chế phẩm sinh học. Khí Nitơ ứng dụng trong da liễu học để loại bỏ các phần tổn thương da ác tính xấu xí. Hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ như các nốt mụn cóc, các vết chai sần trên da,…

* Trong đời sống

- Khí Nitơ được sử dụng trong bơm lốp ô tô do đặc tính trơ và thiếu tính ẩm của Nitơ. Sử dụng khí Nitơ trong vấn đề bảo vệ môi trường và kỹ thuật an toàn. Sử dụng trong các hệ thống thủy lực của ngành công nghiệp hàng không và máy bay quân sự. Ứng dụng khí Nitơ trong hệ thống dập lửa, hệ thống chống cháy, cứu hỏa…

- Hy vọng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp các bạn hiểu hơn về tính chất, ứng dụng của khí N₂, cách điều chế N₂ trong phòng thí nghiệm, phương pháp điều chế N₂ trong công nghiệp ra sao, cũng như địa chỉ uy tín về các dịch vụ khí.

4. Biện pháp phòng tránh các nguy hiểm khi sử dụng khí nitơ

*Khi cất giữ:

- Yêu cầu áp dụng đúng biện pháp và điều kiện, các chỉ số thông gió, chỉ dùng trong hệ thống kín, sử dụng các thiết bị điện phòng nổ, vận chuyển nội bộ an toàn,…

- Bảo quản đúng cách, đúng nhiệt độ, tránh bảo quản chung với các nguồn gây cháy, nổ, tách riêng những chất không tương thích.

*Khi làm việc:

- Cần được đào tạo trước khi làm việc, khi thao tác với khí nitơ cần có các phương tiện bảo hộ cá nhân an toàn. Sau mỗi lần tiếp xúc cần rửa tay, thay quần áo đã bị ô nhiễm.

- Nên chọn mua các bình khí Nitơ tại các địa chỉ tin cậy, đảm bảo an toàn về bình, thùng chứa khí, tránh tối đa các nguy cơ xảy ra sự cố cháy, nổ, rò rỉ.

--------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Khí nitơ là khí gì? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Trắc nghiệm môn Sinh học lớp 11, Giải bài tập Sinh học 11, Giải SBT Sinh 11, Chuyên đề Sinh học lớp 11, Tài liệu học tập lớp 11, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 11 và đề thi học kì 2 lớp 11 mới nhất được cập nhật.