Oxide của nitrogen và hiện tượng mưa acid: NO, NO2, nguồn phát thải, tác hại và bài tập có đáp án Hóa 11
Oxide của nitrogen gồm N2O, NO, NO2, N2O5. NO hóa nâu trong không khí, NO2 là khí nâu đỏ độc tạo HNO3 khi gặp nước. Nguồn phát thải, cơ chế hình thành mưa acid từ NO2 và SO2, tác hại, biện pháp giảm thiểu, ví dụ và bài tập có đáp án.
Oxide của nitrogen là gì?
Oxide của nitrogen là các hợp chất của N với O như $\ce{N2O}$, $\ce{NO}$, $\ce{NO2}$, $\ce{N2O5}$. Hai oxide quan trọng nhất là $\ce{NO}$ và $\ce{NO2}$, vừa là khâu trung gian trong sản xuất nitric acid, vừa là chất gây ô nhiễm không khí và nguyên nhân của hiện tượng mưa acid.
Tính chất của NO và NO2
| Oxide | Tính chất vật lí | Tính chất hóa học chính |
|---|---|---|
| $\ce{NO}$ | Khí không màu, ít tan | $\ce{2NO + O2 -> 2NO2}$ (hóa nâu trong không khí) |
| $\ce{NO2}$ | Khí nâu đỏ, mùi hắc, độc, dimer hóa $\ce{2NO2 <=> N2O4}$ | $\ce{4NO2 + O2 + 2H2O -> 4HNO3}$ |
- Tác dụng với kiềm: $\ce{2NO2 + 2NaOH -> NaNO2 + NaNO3 + H2O}$ (tự oxi hóa - khử).
- $\ce{NO2}$ là oxide có tính oxi hóa mạnh, gây kích ứng đường hô hấp.
Ví dụ 1
Vì sao khí $\ce{NO}$ thoát ra miệng ống nghiệm lại chuyển nâu?
$\ce{NO}$ bị oxi hóa bởi $\ce{O2}$ không khí thành $\ce{NO2}$ màu nâu đỏ.
Nguồn phát thải
- Động cơ đốt trong ở nhiệt độ cao: $\ce{N2 + O2 -> 2NO}$.
- Sét đánh trong cơn giông, nhà máy nhiệt điện và nhà máy hóa chất.
- Đốt nhiên liệu hóa thạch, đốt rơm rạ.
Mưa acid
Mưa acid là mưa có pH nhỏ hơn $5{,}6$. Các khí $\ce{SO2}$ và $\ce{NO2}$ phát thải vào không khí bị oxi hóa và hòa tan vào nước mưa tạo $\ce{H2SO4}$, $\ce{HNO3}$:
- $\ce{2SO2 + O2 + 2H2O -> 2H2SO4}$
- $\ce{4NO2 + O2 + 2H2O -> 4HNO3}$
Tác hại: làm chua đất, chết cây, hại thủy sinh trong hồ, ăn mòn công trình bằng đá vôi và kim loại, ảnh hưởng sức khỏe người.
Ví dụ 2
Vì sao mưa acid làm hỏng tượng đá vôi?
Acid trong mưa phản ứng với $\ce{CaCO3}$: $\ce{CaCO3 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + CO2 + H2O}$.
Xem bài: Nitric acid và muối nitrate
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Viết phương trình $\ce{NO}$ hóa nâu trong không khí.
- Viết phương trình $\ce{NO2}$ tác dụng với dung dịch $\ce{NaOH}$.
- Nêu hai nguồn phát thải của $\ce{NO}$.
- Nêu hai tác hại của mưa acid.
- Nêu hai biện pháp giảm thiểu mưa acid.
Đáp án
- $\ce{2NO + O2 -> 2NO2}$.
- $\ce{2NO2 + 2NaOH -> NaNO2 + NaNO3 + H2O}$.
- Động cơ đốt trong; sét đánh.
- Làm chua đất và chết cây; ăn mòn công trình, kim loại.
- Dùng nhiên liệu sạch; xử lí khí thải nhà máy và ô tô.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Nitric acid và muối nitrate
Bài tiếp theo: Sulfur và sulfur dioxide
Xem tất cả bài học chủ điểm Nitrogen và sulfur
Câu hỏi thường gặp
Oxide của nitrogen có những loại nào?
$\ce{N2O}$, $\ce{NO}$, $\ce{NO2}$, $\ce{N2O5}$.
Mưa acid là gì?
Mưa có pH nhỏ hơn $5{,}6$ do hòa tan $\ce{SO2}$, $\ce{NO2}$.
NO2 có màu gì?
Nâu đỏ.
Mưa acid gây hại gì?
Làm chua đất, hại cây, ăn mòn công trình và kim loại.