IV. HIDRO HALOGENUA 1 Cấu tạo phân tử
I.5.Tính chất hóa học
4. 2F 2+ 2NaOH(loãng, lạnh) → 2NaF +H2 O+ OF
I.5.Tính chất hóa học
Phân tử N2 có liên kết ba, năng lượng liên kết rất lớn nên phân tử N2 rất bền với nhiệt. Vì vậy, ở nhiệt độ thường, N2 khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao trở lên hoạt động hơn, nhất là khi có xúc tác.
Ở nhiệt độ thường, N2 chỉ phản ứng được với Li tạo thành nitrua: 6Li + N2 →2Li3N
Ở nhiệt độ thường N2 được đồng hoá trực tiếp bởi một số vi sinh vật như một số vi khuẩn trong nốt sần của rễ cây họ đậu.
Ở nhiệt độ cao N2 phản ứng với các phi kim, quan trong nhất là với hidro để tổng hợp amoniac: N2 + 3H2 0 , 450C Fe € 2NH3
Phản ứng với oxi trong tự nhiên khi có mưa dông, kèm theo tia lửa điện: N2 + O2 € 2NO
Khi đốt nóng, nitơ tác dụng với nhiều kim loại, tạo thành nitrua.
N2 + 3Ca 700 →0C Ca3N2
I.6. Điều chế
- Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng; - Trong phòng thí nghiệm:
Đun nóng muối NH4NO2 trong dung dịch: NH4NO2 → N2 + H2O
NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + H2O (đun nóng)
Nhiệt phân muối natri azit: 2NaN3 → 2Na + 3N2
II. AMONIAC
II.1. Đặc điểm cấu tạo phân tử
Theo thực nghiệm, phân tử NH3 có cấu tạo chóp, góc liên kết HNH bằng 1070; năng lượng liên kết N-H bằng 385 kJ/mol; momen lưỡng cực 1,48D.
Cấu trúc phân tử NH3 có thể được giải thích theo thuyết VB. Theo đó, trong phân tử NH3, nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp3. Ba obital lai hóa của N xen phủ với ba AO1s của H tạo thành 3 liên kết σ, nguyên tử N còn 1 obital lai hóa chứa cặp electron không liên kết hướng về 1 đỉnh tứ diện.
II.
NH3 là chất khí không màu, mùi khai và xốc. Do hình thành liên kết hidro liên phân tử nên NH3 dễ hóa lỏng và dễ hóa rắn (nhiệt độ nóng chảy bằng -77,750C; nhiệt độ sôi là -33,350C).
Khí NH3 dễ tan trong nước (ở 200 C, 1 lít nước hòa tan được 700 lít khí NH3) do tạo được liên kết hidro với dung môi nước.
Amoniac có nhiệt hoá hơi (22,82 kJ/mol) rất cao so với hợp chất tương tự. Do vậy, NH3 lỏng thường được sử dụng trong các thiết bị làm lạnh.
II.
3. Tính chất hóa học
Do có cặp electron không liên kết trên obital lai hóa có khả năng cho nên phân tử NH3 thể hiện tính bazơ Lewis.
II.
3.1. Tính bazơ yếu - Phản ứng với nước
Hằng số bazơ của NH3 trong nước là Kb = 1,8.10-5. - Phản ứng với axit
NH3 + HCl → NH4Cl
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
- Phản ứng với một số dung dịch muối, tạo hidroxit kim loại AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl - Phản ứng tạo phức
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 II. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2. Tính khử yếu - Khí NH3
- Cháy trong oxi không có xúc tác tạo thành N2.
- Khi có xúc tác Pt, khí NH3 tác dụng với oxi tạo ra sản phẩm chính NO: 4NH3 + 5O2 8500C,Pt→
4NO + 6H2O
- Khử mọt số oxit kim loại thành kim loại, ví dụ: 3CuO + 2NH3 →t0 3Cu + N2 + 3H2O - Dung dịch NH3
8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl
III
.4. Điều chế
- Trong công nghiệp
Tổng hợp từ các đơn chất: tỉ lệ N2:H2 = 1: 3; nhiệt độ 450-5000C; áp suất = 200- 1000 atm; xt: Fe.
Đun nóng dung dịch NH3 đặc với xút rắn; Cho vôi bột tác dụng với muối amoni.