Thông Số Kỹ Thuật
| Khối lượng mol: | 28.013 g/mol |
| Phân tử khối: | 28.013 |
| Số CAS: | so_cas |
| Trạng thái: | Khí |
| Màu sắc: | Không màu |
| Tính tan: | Ít tan trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước chỉ hòa tan được khoảng 23 ml khí nitơ). |
| Độ tan: | Rất kém tan, khoảng 1.6 mg/100 mL nước ở 20°C. |
| Độ pH: | Không có |
| Oxi hóa - Khử: | Nitơ thể hiện cả tính khử và tính oxy hóa do có các số oxy hóa từ -3 đến +5. Trong đó, tính oxy hóa là chủ yếu khi tác dụng với các kim loại mạnh và hydro. Tính khử thể hiện khi tác dụng với oxy ở nhiệt độ cao. |
| Nhiệt độ sôi: | -195.79 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | -210.00 °C |
| Tỷ trọng: | 1.2506 g/L (ở 0°C, 1 atm) |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 28.013 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Trong công nghiệp hóa chất: Dùng để tổng hợp amoniac (NH₃) - nguyên liệu sản xuất phân bón, axit nitric.
- Bảo quản thực phẩm: Khí nitơ trơ về mặt hóa học được bơm vào bao bì để ngăn chặn quá trình oxy hóa, giữ thực phẩm tươi ngon.
- Y tế và công nghệ sinh học: Nitơ lỏng (-196°C) dùng để bảo quản mẫu sinh học (tế bào, tinh trùng, phôi) và phẫu thuật lạnh.
- Luyện kim và điện tử: Tạo môi trường trơ để hàn, sản xuất chất bán dẫn và linh kiện điện tử tránh bị oxy hóa.
Phương pháp điều chế
- Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Không khí sạch được hóa lỏng và nâng nhiệt độ từ từ, khí nitơ sôi và bay hơi trước ở -196°C.
- Trong phòng thí nghiệm: Nhiệt phân muối amoni nitrit hoặc hỗn hợp muối amoni clorua và natri nitrit:
NH₄NO₂ -> N₂ + 2H₂O (đun nóng)
NH₄Cl + NaNO₂ -> N₂ + NaCl + 2H₂O
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Tác dụng với Kim loại (Thể hiện tính oxy hóa): Phản ứng với Liti ở nhiệt độ thường, các kim loại khác ở nhiệt độ cao.
6Li + N₂ -> 2Li₃N
3Mg + N₂ -> Mg₃N₂ (nhiệt độ cao) - Tác dụng với Hydro (Thể hiện tính oxy hóa):
N₂ + 3H₂ 2NH₃ (t°, p, xúc tác Fe) - Tác dụng với Oxy (Thể hiện tính khử):
N₂ + O₂ 2NO (ở 3000°C hoặc tia lửa điện)
Không phản ứng:
Không phản ứng trực tiếp với các halogen (F₂, Cl₂, Br₂, I₂), lưu huỳnh (S), photpho (P) ở điều kiện thường hoặc nhiệt độ trung bình do liên kết ba N≡N rất bền vững.
Chuỗi chuyển hóa
N₂ -> NH₃ -> NO -> NO₂ -> HNO₃
Hiện tượng thực tế
Hiện tượng sấm sét trong tự nhiên cung cấp năng lượng cực lớn (tia lửa điện) giúp Nitơ phản ứng với Oxy tạo thành NO, sau đó tiếp tục chuyển hóa thành muối nitrat theo nước mưa rơi xuống đất, cung cấp nguồn phân đạm tự nhiên cực tốt cho cây trồng ('Lúa chiêm lấp ló đầu bờ, hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên').
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Cho 4.48 lít khí nitơ (đktc) phản ứng với lượng dư khí hydro ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có chất xúc tác sắt. Tính khối lượng amoniac (NH₃) thu được biết hiệu suất phản ứng đạt 25%.
- Lời giải vắn tắt:
Phương trình phản ứng: N₂ + 3H₂ 2NH₃
Số mol N₂ = 4.48 / 22.4 = 0.2 mol.
Theo lý thuyết, số mol NH₃ thu được = 2 * n(N₂) = 0.4 mol.
Do hiệu suất đạt 25%, số mol NH₃ thực tế thu được = 0.4 * 25% = 0.1 mol.
Khối lượng NH₃ thu được = 0.1 * 17 = 1.7 gam.
Mẹo nhớ nhanh: Nitơ chiếm lĩnh bầu trời, liên kết ba bền vững khó thời bẻ đôi, gặp nhiệt hay chất khơi mào, amoniac, oxit ngọt ngào hiện ra.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Không cháy, không duy trì sự cháy. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cực cao (trên 3000°C hoặc có tia lửa điện), nitơ phản ứng với oxy tạo ra NO độc hại. Nitơ lỏng có thể gây bỏng lạnh cực nghiêm trọng khi tiếp xúc trực tiếp.
Độc tính: Khí N₂ không độc, nhưng nếu nồng độ N₂ trong không khí quá cao sẽ làm giảm nồng độ O₂ gây ngạt thở, dẫn đến tử vong nhanh chóng mà không có dấu hiệu báo trước. Sơ cứu bằng cách đưa nạn nhân ra nơi thông thoáng và thở oxy hỗ trợ nếu cần.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.
Cập nhật: 20/06/2026
Đã kiểm duyệt chuyên môn
Miễn trừ trách nhiệm (Disclaimer): Toàn bộ thông số hóa học, điều kiện phản ứng và hiện tượng được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu danh pháp IUPAC và sách giáo khoa Hóa học chuẩn. Dữ liệu mang tính chất tham khảo phục vụ học thuật. Chúng tôi khuyến cáo người dùng không tự ý thực hành các phản ứng sinh nhiệt, tạo khí độc hoặc chất nổ tại nhà khi không có thiết bị bảo hộ và sự giám sát của chuyên gia.