Một số hợp chất với oxygen của nitrogen

I. Các oxide của nitrogen - hiện tượng mưa acid

1. Tìm hiểu nguồn gốc các oxide của nitrogen trong không khí

• Khí nitrogen monoxide (NO) được tạo thành trong không khí ở nhiệt độ cao.

N₂(g) + O₂(g) 2NO(g)

• Ở điều kiện thường, khí NO không màu kết hợp với oxygen trong không khí tạo khí nitrogen dioxide (NO₂) màu nâu đỏ. 

2NO + O₂ 2NO₂

Hiện tượng sấm sét

Nitrogen oxide được hình thành từ những hiện tượng tự nhiên hoặc các thiết bị hoạt động ở nhiệt độ cao. Các khí này độc, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Chúng cũng là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính và hiện tượng mưa acid.

2. Tìm hiểu về hiện tượng mưa acid

• Quá trình hình thành: do sự oxi hóa SO₂ và NO_x với xúc tác của các ion kim loại trong khói, bụi,...Các khí này hòa tan trong nước tạo thành dung dịch H₂SO₄ và dung dịch HNO₃.

Ví dụ:

2SO₂ + O₂ + 2H₂O 2H₂SO₄

4NO₂ + O₂ + 2H₂O 4HNO₃

• Nguyên nhân: Do hoạt động của núi lửa, cháy rừng, sấm sét, quá trình tiêu thụ nhiên liệu than đá, dầu mỏ,...

Quá trình hình thành mưa acid

• Hậu quả: Hiện tượng mưa acid ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người, động - thực vật, làm thay đổi thành phần của nước sông, hồ, gây hại cho động vật sống dưới nước, hủy hoại các công trình kiến trúc, ...

Một số tác hại của mưa acid

II. Nitric acid

1. Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất vật lí của nitric acid

• Liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử HNO₃ là liên kết cộng hóa trị và liên kết cho nhận.

a) Cấu tạo phân tử nitric acid	b) Mô hình phân tử nitric acid	c) Nitric acid được bảo quản trong lọ thủy tinh tối màu

• Nitric acid tinh khiết kém bền, bị phân hủy một phần ngay ở điều kiện thường khi có ánh sáng. 

2HNO₃ 2NO₂ + O₂ + H₂O

• Nitric acid tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, có khối lượng riêng là 1,53 g/cm³, sôi ở 86˚C.
• Nitric acid tan trong nước theo bất kỳ tỉ lệ nào. Nitric acid thương mại thường có nồng độ 68%.

2. Tìm hiểu tính chất hóa học và một số ứng dụng thực tiễn quan trọng của nitric acid

Tính chất hóa học của HNO₃:

• Nitric acid là một acid mạnh, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành H⁺ và NO₃^-

HNO₃  H⁺ + NO₃^- 

• Dung dịch HNO₃ làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với basic oxide, base và muối của acid yếu hơn tạo thành muối nitrate.

Ví dụ:

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O₂

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

2HNO₃ + K₂CO₃ → KNO₃ + H₂O + CO₂↑

Một số ứng dụng quan trọng của HNO₃:

• Nitric acid là một trong ba acid chính của ngành công nghiệp hóa chất hiện đại và có khả năng ăn mòn kim loại.
• Nitric acid là một acid có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa được hầu hết các kim loại trừ vàng (Au), platium (Pt), …

Ví dụ:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Lưu ý: một số kim loại như Al, Fe, Cr, … bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội do tạo ra màng oxide bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của acid.

•  Nitric acid có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất: sản xuất thuốc nổ trinitrotoluene (TNT), sản xuất nitrobenzene, nước cường toan, sản xuất phân bón,… 

Sản xuất thuốc nổ	Sản xuất phân bón	Sản xuất thuốc nhuộm vải
Một số ứng dụng của HNO3 trong đời sống

III. Hiện tượng phú dưỡng

Hiện tượng phú dưỡng ở ao hồ

Nguyên nhân:

• Các chất dinh dưỡng do các vi sinh vật tạo ra không được tiêu thụ hết gây ra tình trạng dư thừa.
• Chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, ... không được xử lí theo quy chuẩn khi thải ra sông, hồ.

Hậu quả:

Ao hồ bị phú dưỡng làm các loài thực vật sống dưới nước phát triển mạnh mẽ, làm tăng chất lơ lửng, chất hữu cơ dẫn đến sự suy giảm lượng oxygen trong nước, nhất là tầng sâu làm ảnh hưởng đến chất lượng nước, ô nhiễm môi trường nước, ...