Bài 8 Amoniac và muối amoni A AMONIAC I Cấu tạo phân tử Hình 1 Sơ đồ cấu tạo và mô hình cấu tạo của phân tử NH3 Trong phân tử NH3, N liên kết với ba nguyên tử hiđro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cự[.]
Bài 8: Amoniac muối amoni A AMONIAC I Cấu tạo phân tử Hình 1: Sơ đồ cấu tạo mơ hình cấu tạo phân tử NH3 - Trong phân tử NH3, N liên kết với ba nguyên tử hiđro ba liên kết cộng hóa trị có cực - Những đơi electron dùng chung bị lệch phía nguyên tử N có độ âm điện lớn - Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp với ngun tử nitơ đỉnh, đáy tam giác mà đỉnh ba nguyên tử H - Nitơ cặp electron hóa trị ngun nhân gây tính bazơ NH3 II Tính chất vật lý - Amoniac (NH3) chất khí khơng màu, có mùi khai xốc, nhẹ khơng khí, tan nhiều nước - Ở điều kiện thường, lít nước có hịa tan 800 lít amoniac Hình 2: Sự hịa tan amoniac nước - Hòa tan NH3 vào nước thu dung dịch gọi dung dịch amoniac Dung dịch amoniac đậm đặc thường dùng phịng thí nghiệm có nồng độ 25% (D = 0,91g/cm3) III Tính chất hóa học Tính bazơ yếu a) Tác dụng với nước NH3 + H2O ⇄ NH +4 + OH − ⇒ Dung dịch NH3 dung dịch bazơ yếu ⇒ Có thể dùng quỳ tím ẩm để nhận biết khí amoniac, quỳ tím ẩm chuyển thành màu xanh b) Tác dụng với dung dịch muối - Dung dịch amoniac tác dụng với dung dịch muối nhiều kim loại, tạo thành kết tủa hiđroxit kim loại AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH +4 c) Tác dụng với axit → muối amoni: NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (amoni sunfat) Tính khử - Amoniac có tính khử: phản ứng với oxi, clo khử số oxit kim loại a) Tác dụng với oxi NH3 cháy khí oxi cho lửa màu vàng, tạo khí nitơ nước t → 2N2 + 6H2O 4NH3 + 3O2 ⎯⎯ o 850 −900 C → 4NO + 6H2O 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯⎯ Pt o Hình 3: Khí amoniac cháy oxi b) Tác dụng với clo - Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo nitơ hiđro clorua: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl - NH3 kết hợp với HCl vừa sinh tạo “khói trắng” NH4Cl NH3 + HCl → NH4Cl IV Ứng dụng - Sản xuất axit nitric, loại phân đạm urê (NH2)2CO; NH4NO3; (NH4)2SO4; … Hình 4: Một số loại đạm - Điều chế hiđrazin (N2H4) làm nhiên liệu cho tên lửa - Amoni lỏng dùng làm chất gây lạnh thiết bị lạnh V Điều chế Trong phịng thí nghiệm - Điều chế cách đun nóng muối amoni (ví dụ NH4Cl) với Ca(OH)2 Phương trình hóa học: t → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 2NH4Cl + Ca(OH)2 ⎯⎯ o Hình 4: Điều chế khí amoniac phịng thí nghiệm Lưu ý: - Để làm khơ khí, người ta cho khí amoniac vừa tạo thành có lẫn nước qua bình đựng vơi sống (CaO) - Khi muốn điều chế nhanh lượng nhỏ khí NH3, người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc Trong công nghiệp - Tổng hợp từ nitơ hiđro, theo phản ứng: t , p, xt ⎯⎯⎯ → 2NH3 N2 + 3H2 ⎯⎯ H ⎯ - Điều kiện áp dụng: + Nhiệt độ: 450 – 500oC + Áp suất cao từ 200 – 300 atm + Chất xúc tác: sắt kim loại trộn thêm Al2O3, K2O, - Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH3 hóa lỏng tách riêng B MUỐI AMONI o - Là tinh thể ion gồm cation NH +4 anion gốc axit Thí dụ: NH4Cl (amoni clorua), NH4NO3 (amoni nitrat) I Tính chất vật lý - Tất muối amoni tan nhiều nước - Khi tan nước, điện li hoàn toàn thành ion NH4Cl → NH +4 + Cl1 Tác dụng với dung dịch kiềm - Dung dịch đậm đặc muối amoni phản ứng với dung dịch kiềm đun nóng sinh khí amoniac Thí dụ: t → NH3↑ + NaCl + H2O NH4Cl + NaOH ⎯⎯ Phương trình ion rút gọn là: o NH +4 + OH− → NH3↑ + H2O → Phản ứng để nhận biết ion amoni điều chế amoniac phịng thí nghiệm Phản ứng nhiệt phân Các muối amoni dễ bị phân hủy nhiệt - Muối amoni chứa gốc axit khơng có tính oxi hóa nung nóng bị phân hủy thành NH3 Thí dụ: t → NH3↑ + HCl↑ NH4Cl (r) ⎯⎯ o Hình 5: Sự phân hủy NH4Cl - Các muối amoni cacbonat amoni hiđrocacbonat bị phân hủy nhiệt độ thường, đun nóng phản ứng xảy nhanh t → NH3↑ + NH4HCO3 (r) (NH4)2CO3 (r) ⎯⎯ o t → NH3↑ + CO2↑ + H2O NH4HCO3 (r) ⎯⎯ Lưu ý: NH4HCO3 (bột nở) dùng làm xốp bánh o - Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa axit nitrơ, axit nitric bị nhiệt phân cho N2, N2O Thí dụ: t → N2 + 2H2O NH4NO2 ⎯⎯ o t → N2O + 2H2O NH4NO3 ⎯⎯ ⇒ Những phản ứng sử dụng để điều chế khí N N2O phịng thí nghiệm o ... 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl Al 3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH +4 c) Tác dụng với axit → muối amoni: NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (amoni sunfat) Tính khử - Amoniac có tính... kiềm đun nóng sinh khí amoniac Thí dụ: t → NH3↑ + NaCl + H2O NH4Cl + NaOH ⎯⎯ Phương trình ion rút gọn là: o NH +4 + OH− → NH3↑ + H2O → Phản ứng để nhận biết ion amoni điều chế amoniac phịng thí nghiệm... cho lửa màu vàng, tạo khí nitơ nước t → 2N2 + 6H2O 4NH3 + 3O2 ⎯⎯ o 850 −900 C → 4NO + 6H2O 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯⎯ Pt o Hình 3: Khí amoniac cháy oxi b) Tác dụng với clo - Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo