Bài 8: Amoniac và muối Amoni - Hóa Học 11

A. AMONIAC

I. CẤU TẠO PHÂN TỬ

   -Trong phân tử amoniac, nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử Hidro bằng 3 liên kết cộng hóa trị có cực.

   - Phân tử NH₃ có cấu tạo hình chóp với N là đỉnh, 2 H tạo thành đáy hình tam giác

   - Trong phân tử NH₃, nguyên tử N còn 1 cặp electron hóa trị là nguyên nhân tính bazo của NH₃ 

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

    - Amoniac là chất khí không màu, có mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí

    - Amoniac tan được trong mước. Ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được khoảng 800 lít khí amoniac

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tính bazo yếu

a) Tác dụng với nước

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^-  

Trong dung dịch, amoniac là bazo yếu có thể làm quỳ tím chuyển màu xanh

b) Tác dụng với dung dịch muối

    -Dung dịch amoniac có thể tác dụng với muối của nhiều kim loại để tạo thành kết tủa hidroxit của các kim loại đó

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl 

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺

    - Những hidroxit và oxit có khẳ năng tạo phức amin thì tan trong dung dịch (Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Ag₂O, AgCl...)

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → Cu(NH₃)₄ ](OH)₂ (xanh thẫm)

c) Tác dụng với axit

    Khí và dung dịch amoniac tác dụng với dung dịch axit tạo muối amoni

    NH₃ + HCl → NH₄Cl (amoni clorua)

2. Tính khử

    Trong phân tử amoniac, Nito có số oxi hóa -3 vì vậy amoniac có tính khử

a) Tác dụng với oxi

4NH₃ + 3O₂ ^to → 2N₂ + 6H₂O

b) Tác dụng với Clo

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

NH₃ kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo "khói trắng” NH₄Cl

IV. ỨNG DỤNG

    - Amoniac được sử dụng chủ yếu để sản xuất axit nitric, phân đạm ure, amoni nitrat, amoni sunfat,... 

    - Điều chế hidrazin N₂H₄ làm nhiên liệu cho tên lửa

    - Amoni lỏng được sử dụng làm chất làm lạnh trong thiết bị lạnh

V. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ ^to → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

2. Trong công nghiệp

N₂(k) + 3H₂(k) ⇌ 2NH₃(k)     ∆H < O

- Nhiệt độ 450-500^oC

- Áp suất cao 200- 300 atm

- Chất xúc tác là sắt kim loại trộn thêm Al₂O₃, K₂O,...

B.  MUỐI AMONI

Là tinh thể ion gồm cation NH₄+ và anion gốc axit

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Tất cả các muối amoni đều tan nhiều trong nước, điện li hoàn toàn cho ion NH₄⁺ không màu

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với dung dịch kiềm

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH ^to→ 2NH₃ + 2H₂O + Na2SO₄ 

NH₄+ + OH- → NH₃↑ + H₂O (Quỳ ẩm hóa xanh)

Dùng để nhận biết ion amoni và điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm

2. Phản ứng nhiệt phân

• Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi nung nóng bị phân hủy thành NH₃

NH₄Cl(r)  ^to→ NH₃(k) + HCl (k)

Khi bay lên miệng ống gặp nhiệt độ thấp hơn, 2 khí này lại hợp với nhau tạo tinh thể NH₄Cl màu trắng

(NH₄)₂CO₃(r) ^to→ NH₃(k) + NH₄HCO₃(r)

NH₄HCO₃ ^to → NH₃ + CO₂ + H₂O ; NH₄HCO₃ (bột nở) được dùng làm xốp bánh.

• Muối amoni chứa gốc cuả axit có tính oxi hóa khi bị nhiêt phân cho ra N₂, N₂O .

NH₄NO₂ ^to → N₂ + 2H₂O

NH₄NO₃ ^to → N₂O + 2H₂O

Nhiệt độ lên tới 500^oC, ta có phản ứng:

2NH₄NO₃ → 2 N₂ + O₂ + 4H₂O