Chương 2
nhóm nitơ









Nhà máy phân đạm Bắc Giang
( Nhóm nitơ gồm những nguyên tố nào ? Vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn có liên quan như thế nào với cấu tạo nguyên tử và phân tử của chúng ?
( Các đơn chất và hợp chất của nitơ, photpho có những tính chất cơ bản nào ? Dựa trên cơ sở lí thuyết đã học giải thích những tính chất đó như thế nào ?
( Làm thế nào điều chế được nitơ, photpho và một số hợp chất quan trọng của chúng ?


Khái quát về nhóm nitơ

( Biết được nhóm nitơ gồm những nguyên tố nào.
( Biết được tính chất của các nguyên tố trong nhóm liên quan như thế nào với cấu hình electron nguyên tử, bán kính nguyên tử và độ âm điện của các nguyên tố đó.

I  Vị trí của nhóm nitơ trong bảng tuần hoàn
Nhóm nitơ gồm các nguyên tố : nitơ (N), photpho (P), asen (As), antimon (Sb) và bitmut (Bi). Chúng đều thuộc các nguyên tố p.
Bảng 2.1. Một số tính chất của các nguyên tố nhóm nitơ

Nitơ
Photpho
Asen
Antimon
Bitmut

Số hiệu nguyên tử
7
15
33
51
83

Nguyên tử khối
14,01
30,97
74,92
121,75
208,98

Cấu hình electron lớp ngoài cùng
2s22p3
3s23p3
4s24p3
5s25p3
6s26p3

Bán kính nguyên tử (nm)
0,070
0,110
0,121
0,141
0,146

Độ âm điện
3,04
2,19
2,18
2,05
2,02

Năng lượng ion hoá thứ nhất (kJ/mol)
1402
1012
947
834
703

II  tính chất chung của các nguyên tố nhóm nitơ
1. Cấu hình electron nguyên tử
Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử là ns2np3, có 5 electron
(
(
(

 ns2 np3
ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của các nguyên tố nhóm nitơ có 3 electron độc thân, do đó trong một số hợp chất chúng có hoá trị ba.
Đối với nguyên tử của các nguyên tố P, As, Sb và Bi ở trạng thái kích thích, một electron trong cặp electron của phân lớp ns có thể chuyển sang obitan d trống của phân lớp nd.
Như vậy, ở trạng thái kích thích nguyên tử của các nguyên tố này có 5 electron độc thân và chúng có thể có hoá trị năm trong các hợp chất.
2. Sự biến đổi tính chất của các đơn chất
a) Tính oxi hoá  khử
Trong các hợp chất, các nguyên tố nhóm nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5. Ngoài ra, chúng còn có các số oxi hoá +3 và 3. Riêng nguyên tử nitơ còn có thêm các số oxi hoá +1, +2, +4.
Do có khả năng giảm và tăng số oxi hoá trong các phản ứng hoá học, nên nguyên tử các nguyên tố nhóm nitơ thể hiện tính oxi hoá và tính khử. Khả năng oxi hoá giảm dần từ nitơ đến bitmut, phù hợp với chiều giảm độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố trong nhóm.
b) Tính kim loại  phi kim
Đi từ nitơ đến bitmut, tính phi kim của các nguyên tố giảm dần, đồng thời tính kim loại tăng dần. Nitơ, photpho là các phi kim. Asen thể hiện tính phi kim trội hơn tính kim loại. Antimon thể hiện tính kim loại và tính phi kim ở mức độ gần như nhau, còn ở bitmut tính kim loại trội hơn tính phi kim.
3. Sự biến đ