Chuyên đề Nitơ – amoniac – muối amoni45723

LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HỐ H C NIT CHUYÊN ậ AMONIAC ậ MU I AMONI I NHÓM NIT S hi u nguyên t C u hình e l p ngồi ơm n Bán kính ngun t (A) Nhi t đ nóng ch y (oC) N ng l ng ion hóa (kJ/mol) Tr ng thái t p h p NIT Nit (N) Photpho (P) 15 Asen (As) 33 Antimon (Sb) 51 Bimut (Bi) 83 2s22p3 3s23p3 4s24p3 5s25p3 6s26p3 3,07 2,2 2,1 1,8 1,7 0,7 1,1 1,21 1,41 1,46 – 210 44 (tr ng) 814 631 271 1402 1012 947 834 703 Khí R n R n R n R n Không Vàng, Vàng, Tr ng, đ Xám Màu màu xám xám II TÍNH CH T CHUNG C A CÁC NGUYÊN T NHÓM NIT C u hình electron tr ng thái c b n,nguyên t c a nguyên t nhóm nit có electron đ c thân tr ng thái kích thích: Nguyên t c a nguyên t P, As, Sb, Bi xu t hi n vân đ o nd tr ng nên m t electron c p electron c a phân l p ns có th chuy n lên obitan d c a phân l p nd, hình thành electron đ c thân S bi n đ i tính ch t c a đ n ch t - S bi n đ i tính ch t c a nguyên t nhóm nit phù h p v i s bi n đ i tu n hoàn c a nguyên t m t phân nhóm + i t N đ n Bi, tính phi kim, đ âm n c a nguyên t gi m d n, đ ng th i tính kim lo i t ng d n + Các nguyên t nhóm nit th hi n tính oxi hóa kh Kh n ng oxi hóa giàm d n t N đ n Bi Khi h ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HOÁ H C III C I M C U T O VÀ TÍNH CH T V T LÍ C A NIT c m c u t o - C u hình electron c a N (Z=7): 1s22s22p3 N n m th 7, chu kì 2, nhóm VA - Công th c electron:   N       N    công th c c u t o (  N  N )  N - Hai nguyên t nit liên k t v i b ng ba liên k t c ng hóa tr (g i liên k t ba g m liên k t  liên k t  ) b n v ng (E N  N  946 kJ/mol) (d N  N  1,1 A ) nên nit tr (kém ho t đ ng) nhi t đ th ng nh ng nhi t đ cao N2 tr nên ho t đ ng h n, đ c bi t có xúc tác Tính ch t v t lí - Nit ch t khí khơng màu, khơng mùi, khơng v , nh h n khơng khí, tan r t n c, khơng trì s cháy s hô h p c a ng i đ ng v t hô h p b ng oxi, N2 hóa l ng –196oC, hóa r n –210oC - Khí N2 tan n c (25 ml khí N2 tan lít n c), chi m 80% th tích c a khơng khí IV TÍNH CH T HÓA H C - B ng th hi n s oxi hóa c a d ng h p ch t c a Nit : 3 2 4 5 N N N N N (NH3 ) (N ) (NO) (NO2 ) (HNO3 ) TÝnh oxi hãa TÝnh khö n ch t N2 th hi n ch y u tính oxi hóa ngun t N phân t N2 có electron hóa tr có bán kính nguyên t nh : N  6e   2N 3 - N2 ch th hi n tính kh tác d ng v i Flo, Oxi Nit th hi n tính kh y u N  O2 tia lưa ®iƯn 2 + O2 2NO(N   N  e)   NO2 tia lưa ®iƯn N  O3   2NO Nit th hi n tính oxi hóa N  3H2 Khi h t o ,P,xt 3 2NH3 (N  6e   N) ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HỐ H C t 3Ca  N   Ca 3N (Canxi nitrua) o 600 C 3Mg  N   Mg3N (Magie nitrua) o t Al  N   AlN (Nh«m nitrua) o 3H O 2000 C CaC  N   CaCN  C   CaCO  2NH lß ®iƯn o (®Êt ®Ìn) - (canxi xianamit) Canxi xianamit lo i phân đ m h p v i đ t chua t o ion NH4 , có th đ ng hóa đ c V I U CH Trong phịng thí nghi m - Nhi t phân NH4NO2 bão hòa NaNO  NH Cl NaCl  NH NO t N  2H O   NH NO   o - M t s ph n ng khác: 350o C NH NO3   N  O2  2H O x to N x O y  yCu   yCuO  N 2 t  N  Cr2O3  4H 2O (NH ) Cr2 O7  o y z y t  to C x H y O z N t   x    O   xCO  H 2O  N 2 2  Trong công nghi p - S d ng ph ng pháp ch ng c t phân đo n khơng khí l ng Sau lo i b CO2 h i n c, khơng khí đ c hóa l ng d i áp su t nhi t đ th p Nâng d n nhi t đ khơng khí l ng đ n –196oC Nit sơi đ c tách kh i oxi l ng O2 có nhi t đ sơi cao h n (–183oC) Khí N2 đ c đ ng bình thép nén d i áp su t 150atm - Cho khơng khí qua than nóng đ , tách lo i CO CO2, thu đ c N2 VI TR NG THÁI T NHIÊN VÀ NG D NG Tr ng thái t nhiên - Trong t nhiên, N2 t n t i d ng t d ng h p ch t: + d ng t do: N2 chi m kho ng 80% th tích c a khơng khí.N2 t nhiên h n h p c a đ ng v : 14N 15N Khi h ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HỐ H C + d ng h p ch t: N2 có nhi u khoáng v t Natri Nitrat, v i tên g i diêm tiêu natri N2 cịn có thành ph n c a protein, axit nucleic, nhi u h p ch t h u c khác ng d ng - Là m t nh ng thành ph n dinh d ng c a th c v t - Trong công nghi p: ph n l n N2 s n xu t đ c dùng đ t ng h p NH3, t s n xu t phân đ m, HNO3,… - Nhi u ngành công nghi p nh luy n kim, th c ph m, n t … s d ng N2 làm môi tr ng tr - N2 l ng dùng đ b o qu n máu m u v t sinh h c khác AMONIAC a c m c u t o tính ch t v t lí c m c u t o Công th c electron Công th c c u t o   H  N  H   H   H–N–H H Công th c phân t   NH3 C u hình electron c a N (Z = 7): 1s2 2s2 2p3       - Theo c h c l ng t : Nguyên t N phân t NH3 d ng lai hóa sp3 t o obital lai hóa sp3, AOsp3 có m t electrong đ c thân xen ph v i 3AO1s có electron đ c thân c a nguyên t H t o liên k t NH t ng d ng nhau, m t AOsp3 đ c chi m c p electron t 2s c a N - - Góc HNH b ng 107o19' , liên k t N – H có đ dài kho ng 1,014 A n ng l ng liên k t trung bình N – H 385 kJ/mol, momen l ng c c NH3  1, 48D (H2O  1,86D) b Tính ch t v t lí - NH3 ch t khí khơng màu, mùi khai, d hóa l ng (– 33,6 oC) d hóa r n (– 77,8oC) - Khí NH3 tan nhi u n c t o đ c liên k t hiđro v i n c ( 20oC, lít H2O hịa tan đ c 700 lít khí NH3 t o dung d ch có kh i l ng riêng d < 1) - Khí NH3 bay h i, thu nhi t nhi u nên NH3 l ng đ c làm ch t gây l nh máy l nh Khi h ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HỐ H C Tính ch t hóa h c a Tính baz y u: NH3  H2 O NH4  OH NH3  HCl   NH4Cl (b c khói tr ng) AlCl3  3NH3  3H2O   Al(OH)3  3NH4Cl Cu(NO3 )2  2NH3  2H2O   Cu(OH)2  2NH4 NO3 Cu(OH)2  4NH3  [Cu(NH3 )4 ](OH)2 (Dung d ch xanh th m) - Trong ch ng trình ph thơng có Cu(OH)2 Zn(OH)2, AgOH, Cr(OH)3, Ni(OH)2 t o ph c v i dung d ch NH3 b Tính kh : 3 t N H3  3CuO   3Cu  N  3H2 O o 3 N H3  3Cl2   N  6HCl 3 2 Pt,850 C N H3  5O2   N O  6HCl o 3 t N H3  3O2   N  6H O NH3 cháy oxi v i o ng n l a màu vàng, t o N2 H2O i u ch ng d ng a i u ch - Trong phịng thí nghi m: t 2NH4Cl  Ca(OH)2   CaCl2  2NH3  2H2O o - Trong công nghi p: N  3H t o ,P,xt 2NH3 b ng d ng - NH3 đ c s d ng đ s n xu t HNO3, phân bón, u ch N2H4 làm nhiên li u cho tên l a - NH3 l ng đ c dùng làm ch t gây l nh máy l nh MU I AMONI Tính ch t v t lí - Là nh ng tinh th ion, tan d dàng n c Tính ch t hóa h c - Do có đơi electron ch a liên k t, nên NH3 m t h p ch t có ho t tính hóa h c cao Khi h ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com LÊ VĂN NAM (0121.700.4102) Giáo trình HỐ H C a Ph n ng nhi t phân - Mu i amoni t o b i axit khơng có tính oxi hóa đun nóng phân h y thành amoniac axit t NH4 Cl   NH3  HCl o - Mu i amoni t o b i axit có tính oxi hóa đun nóng phân h y thành N2 ho c N2O H2O t NH4 NO3   N2O  2H2O o t 2NH4 NO3   2N2  O2  4H2O ( nhi t đ cao) o b Ph n ng v i dung d ch ki m t NH4 Cl  NaOH   NaCl  NH3  H2O o Khi h ng v phía m t tr i, bóng t i s khu t sau l ng ta! ThuVienDeThi.com ... đ b o qu n máu m u v t sinh h c khác AMONIAC a c m c u t o tính ch t v t lí c m c u t o Cơng th c electron Công th c c u t o   H  N  H   H   H–N–H H Công th c phân t   NH3 C u hình... N – H có đ dài kho ng 1,014 A n ng l ng liên k t trung bình N – H 385 kJ/mol, momen l ng c c NH3  1, 48D (H2O  1,86D) b Tính ch t v t lí - NH3 ch t khí khơng màu, mùi khai, d hóa l ng (–. .. khí, tan r t n c, khơng trì s cháy s hơ h p c a ng i đ ng v t hơ h p b ng oxi, N2 hóa l ng –1 96oC, hóa r n –2 10oC - Khí N2 tan n c (25 ml khí N2 tan lít n c), chi m 80% th tích c a khơng khí IV TÍNH