Li + N2 → Li3N l Li ra Li3N

Phản ứng Li + N₂ → Li₃N

1. Phản ứng hoá học

6Li + N₂ → 2Li₃N

2. Điều kiện phản ứng

Nhiệt độ 200-250^oC; áp suất

3. Cách thực hiện phản ứng

Cho Liti tác dụng với khí nitơ

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Li cháy sáng mạnh trong khí nitơ.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1. Bản chất của Li (Liti)

- Trong phản ứng trên Li là chất khử.

- Li tham gia phản ứng được với các chất khí trơ nhưng điều kiện khó khăn hơn.

5.2. Bản chất của N₂ (Nito)

- Trong phản ứng trên N₂ là chất oxi hóa.

- Ở nhiệt độ cao, N₂ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại hoạt động mạnh tạo thành nitrua kim loại.

6. Tính chất hóa học của Li

Liti là kim loại kiềm có tính khử rất mạnh.

Li → Li⁺ + 1e

6.1. Tác dụng với phi kim

6.2. Tác dụng với axit

Liti dễ dàng khử ion H⁺ (hay H₃O+) trong dung dịch axit loãng (HCl, H₂SO₄ loãng...) thành hidro tự do.

2Li + 2HCl → 2LiCl + H₂.

2Li + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + H₂.

6.3. Tác dụng với nước

Li tác dụng chậm với nước tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng khí hidro.

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂.

6.4. Tác dụng với hidro

Liti tác dụng với hidro ở áp suất khá lớn và nhiệt độ khoảng 350 – 400^oC tạo thành Liti hidrua.

2Li (lỏng) + H₂ (khí) → 2LiH (rắn)

7. Tính chất vật lý của Li

- Kim loại kiềm. Trắng – bạc. Nhẹ nhất trong các kim loại, mềm, dễ nóng chảy.

- Có khối lượng riêng là 0,534 g/cm3; có nhiệt độ nóng chảy là 180,50C và sôi ở 1336,60C

8. Tính chất hoá học của N₂

- Nitơ có các số oxi hoá: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

- N₂ có số oxi hoá 0 nên vừa thể hiện tính oxi hoá và tính khử.

- Nitơ có E_{N N} = 946 kJ/mol, ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao hoạt động hơn.

- Nitơ thể hiện tính oxi hóa và tính khử, tính oxi hóa đặc trưng hơn.

8.1. Tính oxi hoá

Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

a. Tác dụng với hidro

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác. Nitơ phản ứng với hidro tạo amoniac.

b. Tác dụng với kim loại

- Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua: 6Li + N₂ → 2Li₃N.

- Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại: 3Mg + N₂ → Mg₃N₂ (magie nitrua).

Lưu ý: Các nitrua dễ bị thủy phân tạo NH₃.

Nitơ thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.

8.2. Tính khử

Ở nhiệt độ cao (3000 ºC) Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit.

9. Câu hỏi vận dụng

Câu 1. Khi cho li tác dụng với khí N₂. Điều kiện để phản ứng xảy ra là

A. Nhiệt độ B. Áp suất C. Xúc tác D. A và B

_{Lời giải:}

Đáp án: D

Câu 2. Cho m g Li tác dụng vừa đủ với 3,36 lít khí N₂ (đktc). Khối lượng liti tham gia phản ứng là

A. 1,05 g B. 0,7 g C. 6,3 g D. 0,63 g

_{Lời giải:}

Đáp án: C

6Li + N₂ → 2Li₃N

n_Li = 6.n_N2 = 0,9 mol ⇒ m_Li = 0,9.7 = 6,3 g

Câu 3. Cho li tác dụng với V lít khi Nito thu được 3,5 g chất rắn màu trắng. Giá trị của V là

A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít

_{Lời giải:}

Đáp án: B

6Li + N₂ → 2Li₃N

n_N2 = n_Li3N/2 = 0,05 mol ⇒ V_N2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít

Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:

Li + H2 → LiH

Li + Cl2 → LiCl

Li + Br2 → LiBr

Li + I2 → LiI

Li + O2 → Li2O