60 (ở 15°C) 7,4 (100°C) Độ tan của NH3 khí trong 1 lit nước 700 lít (20°C) Giới hạn nổ với không khí 15-28% (thể tích)
Độ tan của một số muối vô cơ trong NH3 lỏng:
Amoni axetat 253.2 Amoni nitrat 389.6 Liti nitrat 243.7 Natri nitrat 97.6 Kali nitrat 10.4 Natri florua 0.35 Natri clorua 3.0 Natri brorua 138.0 Natri iodua 161.9 Natri tioxyanat 205.5
NH3 lỏng là một dung môi ion hóa nhưng yếu hơn nước. Nó có thể hòa tan và phân li nhiều hợp chất có liên kết ion điển hình như các muối nitrat, nitrit, xyanua, v.v ...của kim loại kiềm và amoni. Trong NH3 lỏng, các muối amoni tan đều có tính axit. So với trong môi trường nước, thế oxyhóa khử của nhiều hệ trong NH3 lỏng đều chuyển sang dương hơn.
E° (V, amoniac lỏng) E° (V, nước) Li+ + e− ⇌ Li −2.24 −3.04 K+ + e− ⇌ K −1.98 −2.93 Na+ + e− ⇌ Na −1.85 −2.71 Zn2+ + 2e− ⇌ Zn −0.53 −0.76 NH4+ + e− ⇌ ½ H2 + NH3 0.00 –
Cu2+ + 2e− ⇌ Cu +0.43 +0.34
Ag+ + e− ⇌ Ag +0.83 +0.80
II.3.2. Tính chất hóa học
Phân tử NH3 có cấu trúc kim tự tháp tam giác (trigonal pyramid).
Trong không khí, NH3 là chất bền, không tự bốc cháy và không duy trì sự cháy. Ở nhiệt độ cao (1200o
C) và có mặt của chất xúc tác thích hợp, amoniac có thể bị phân hủy thành nitơ và hyđro.
2NH3 N2 + 3H2 t°= 1200°C (1)
NH3 có thể phản ứng với các chất oxy hóa. Ví dụ: nó có thể cháy trong oxy với ngọn lửa màu lục vàng yếu cho sản phẩm là nitơ và nước; có thể cháy trong khí clo, nitơ bị đẩy ra và tạo HCl, còn trong trường hợp dư NH3 thì có thể xảy ra nổ mạnh đồng thời tạo thành nitơ triclorua NCl3. Khi đó nitơ trong phân tử NH3 chuyển hóa trị từ - 3 lên +3.
Cũng vì lẽ NH3 dễ dàng phản ứng với nhiều chất, trong đó có các chất oxy hóa mạnh, các axit mạnh, v.v..., nên trong thực tế người ta khuyến cáo không nên trộn lẫn (hoặc để gần) amoniac với các axit mạnh, các halogen, các chất chất tẩy trắng clorin (chlorine bleach) hoặc các chất oxy hóa mạnh khác. NH3 khan (độ ẩm dưới 0,2%) không phản ứng với HCl khan, tuy nhiên khi có mặt của nước (độ ẩm) sẽ xảy ra phản ứng mạnh. Trong trường hợp này, NH3 thể hiện tính bazơ điển hình. Dung dịch nước của amoniac thường được gọi là amoni hyđroxit với hằng số bazơ pk=4,75, và tác dụng tỷ lượng với các axit và tạo các muối amoni. Ví dụ:
NH3 + HCl → NH4Cl (2)
Phản ứng tạo khói trắng rất đặc trưng khi cho hơi NH3 tiếp xúc với dung dịch HCl đậm đặc.
Trong khi đó bản thân NH3 khan lại là một axit rất yếu, có thể mất 1 proton H+ tạo thành anion amid NH2
-. Ví dụ cho liti nitrua vào NH3 lỏng người ta nhận được anion amid (NH2
-
)
Li3N(s)+ 2 NH3 (l) → 3 Li+(am) + 3 NH2 −
(am) (3)
Hyđro trong NH3 có thể bị các kim loại mạnh đẩy ra và thế chỗ để tạo ra các nitrua như magie có thể cháy trong NH3 để tạo magie nitrua Mg3N2. Natri hoặc kali kim loại nóng có thể tạo ra các nitrua (NaNH2, KNH2) khi tác dụng với NH3.
NH3 có thể bị oxy hóa thành axit nitric HNO3 với sự có mặt của xúc tác platin ở nhiệt độ 750-800oC, áp suất oxy 9 atm. Quá trình này được gọi là quá trình Oswald
4 NH3 + 8 O2 → 4 HNO3 + 4 H2O (4)
Từ axit nitric người ta có thể sản xuất nhiều dẫn xuất của nitơ trong đó có các chất nổ.
NH3 tự bốc cháy ở 651 °C và có thể tạo hỗn hợp nổ với không khí khi nồng độ nằm trong vùng 16–25% (có tài liệu nói là 16-28%).
NH3 có tính ăn mòn các kim loại và hợp kim chứa đồng (Cu), kẽm (Zn), nhôm (Al), vàng (Au), bạc (Ag), thủy ngân (Hg), v.v... Vì vây trong thực tế người ta khuyến cáo không nên để hơi hoặc dung dịch amoniac tiếp xúc với các vật dụng có chứa các kim loại hoặc hợp kim này. Khi NH3 tiếp xúc lâu dài với một số kim loại (Au, Ag, Hg, Ge, Te, Sb…) thì có thể tạo ra các hợp chất kiểu fuminat dễ gây nổ nguy hiểm.
Amoniac lỏng phá hủy các chất dẻo, cao su,gây phản ứng trùng hợp nổ của etylen oxit.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});