Tính Chất Hóa Học Của NH3, Cấu Tạo Phân Tử Muối Amoni

articlewriting1

Tác giả Cô Hiền Trần

NH3 xuất hiện rất nhiều trong đời sống hằng ngày của chúng ta, như quần áo mặc hằng ngày, các loại mỹ phẩm, vitamin,… Tính chất hóa học của NH3 cũng như phương pháp điều chế khí amoniac sẽ được VUIHOC phân tích chi tiết trong bài viết dưới đây. Từ đó, áp dụng luyện tập với phần trắc nghiệm ở cuối bài.

1. Công thức hóa học của Amoniac 

Amoniac là một từ được bắt nguồn từ tiếng Pháp và là một hợp chất vô cơ có công thức phân tử là NH3 .

Công thức hóa học của Amoniac - tính chất hóa học của NH3

Xét trong hình ảnh, một phân tử NH3 là sự tương tác giữa Nitơ và ba nguyên tử Hidro bằng ba link cộng hóa trị phân cực. Sự phân cực này là do ở Nitơ có thừa electron ( điện tích âm ) và ở Hydro lại thừa điện tích dương. Cấu tạo của NH3 là hình chóp với nguyên tử Nitơ ở đỉnh. Ta hoàn toàn có thể thấy trong hình ảnh rằng Nitơ còn một cặp electron. Đây chính là nguyên nhân tính bazơ của NH3 .

2. Tính chất vật lý của NH3

Tính chất vật lý của Amoniac - tính chất hóa học của NH3

Khí amoniac có mùi đặc trưng là mùi khai. Một lượng nhỏ khí NH3 trong tự nhiên được sinh ra ở thận ( ở con người ) nên nước tiểu thường có mùi khai đặc trưng của khí amoniac. Nồng độ amoniac lớn có năng lực gây chết người .
Ngoài ra, NH3 còn tan nhiều trong nước. Nguyên nhân của hiện tượng kỳ lạ này là do hidro dễ hình thành link với nước .
Chất khí Amoniac có tính chất dễ hóa lỏng và có độ phân từ khá lớn bởi link N – H có tính phân cực lớn. Do đó, đây là dung môi hòa tan của nhiều chất. Bởi đặc tính là chất hòa tan dung môi hữu cơ dễ hơi nước vì NH3 có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Vì vậy, khi tính năng với sắt kẽm kim loại kiềm và những sắt kẽm kim loại Ca, Sr và Ba sẽ hòa tan NH3 lỏng tạo ra dung dịch xanh thẫm .

3. Tính chất hóa học của NH3

Tính chất hóa học cơ bản của NH3 là tính khử và tính bazơ yếu. Để hiểu được những ứng dụng của NH3 trong trong thực tiễn cũng như giải được những bài tập, học viên cần nắm vững được những tính chất hoá học của NH3 dưới đây .

3.1. NH3 có tính bazơ yếu

Dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh và dung dịch phenolphtalein chuyển hồng. Điều này biểu lộ cho việc amoniac có tính bazo. Nguyên nhân của yếu tố này là do cặp electron chưa tham gia link ở nguyên tử Nitơ .
Tính bazơ của amoniac yếu hơn NaOH và mạnh hơn Mg ( OH ) 2. Xếp theo thứ tự giảm dần tính bazo, ta có : Ba ( OH ) 2 → NaOH → NH3 → Mg ( OH ) 2 → Al ( OH ) 3

  • Amoniac phản ứng với nước để tạo ra OH -. Chính OH – làm xanh quỳ tím và làm hồng phenolphtalein .

NH3 + H2O ⇔ NH4 + + OH –

  • Amoniac phản ứng với acid để tạo ra muối Amoni .

VD : NH3 ( khí ) + HCl ( khí ) → NH4Cl ( khói trắng )

  • Amoniac công dụng với dung dịch muối của những sắt kẽm kim loại mà hidroxit không tan sẽ tạo ra bazo và muối .

NH3 + Muối ( dung dịch ) → Bazơ + Muối mới
Lưu ý : Khi amoniac phản ứng với muối của Cu2 +, Ag + và Zn2 + sẽ tạo ra kết tủa nhưng sau đó kết tủa sẽ tan do quy trình tạo phức chất tan .

Tính chất hóa học của Amoniac - tính chất hóa học của NH3

3.2. NH3 có tính khử mạnh

Do nguyên tử Nitơ trong phân tử NH3 có mức oxi hóa thấp nhất – 3 nên NH3 có tính khử mạnh .
Vậy nên, amoniac có năng lực công dụng với O2, Cl2 và oxit của sắt kẽm kim loại .
Chúng ta có những ví dụ sau
4NH3 + 3O2 → 2N2 ↑ + 6H2 O ( dưới tính năng của nhiệt độ )
8NH3 + 3C l2 → N2 ↑ + 6NH4 Cl
3C uO + 2NH3 → Cu + 3H2 O + N2 ↑ ( dưới công dụng của nhiệt độ )
Ta hoàn toàn có thể thấy rằng, khí NH3 kém bền với nhiệt, chúng dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao .

3.3. NH3 có năng lực tạo phức

Các dung dịch phức chất được tạo ra bởi quy trình dung dịch amoniac có năng lực hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của 1 số ít sắt kẽm kim loại .
Sự tích hợp những phân tử NH3 bằng những electron chưa sử dụng của nguyên tử Nitơ với ion sắt kẽm kim loại tạo nên sự tạo thành những ion phức .
Ví dụ : Khi amoniac tính năng với Cu ( OH ) 2 sẽ tạo ra phức màu xanh thẫm .
Cu ( OH ) 2 + 4NH3 → [ Cu ( NH3 ) 4 ] ( OH ) 2 ( màu xanh thẫm )

4. Phương pháp điều chế Amoniac 

4.1. Trong phòng thí nghiệm

Dưới điều kiện kèm theo của phòng thí nghiệm, NH3 thường được điều chế nhờ quy trình tương tác của muối amoni và kiềm hoặc nhờ sự phân hủy của những hợp chất nitơ .
Sự tương tác của dung dịch amoniac đặc và Ca ( OH ) 2 đặc là giải pháp điều chế NH3 nhanh nhất trong phòng thí nghiệm .

Điều chế Amoniac trong phòng thí nghiệm - tính chất hóa học của NH3

4.2. Trong công nghiệp

Điều chế Amoniac trong phòng công nghiệp - tính chất hóa học của NH3

Phương pháp phổ cập nhất để điều chế khí NH3 trong công nghiệp là sử dụng giải pháp Haber trải qua quy trình phối hợp trực tiếp của N2 và H2 dưới điều kiện kèm theo nhiệt độ cao, áp suất lớn và sự tương hỗ của chất xúc tác .
Phương trình hóa học : N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Ngoài giải pháp trên, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng khí tự nhiên để điều chế amoniac. Khí tự nhiên sau khi được khử lưu huỳnh sẽ trải qua quy đổi thứ cấp. Cuối cùng sau khi trải qua những quy trình quy đổi CO, vô hiệu CO2, … tất cả chúng ta sẽ thu được hỗn hợp khí nito – hidro. Hỗn hợp này vẫn sẽ chứa khoảng chừng 0.1 – 0.3 % CO và CO2. Sau khi trải qua quy trình tinh sạch, tất cả chúng ta sẽ thu được khí tinh khiết với tỉ lệ số mol Hidro : Nitơ là 3 : 1 và sẽ được đưa vào máy nén, gắn thêm mạch vòng tổng hợp amoniac để thu được mẫu sản phẩm ở đầu cuối là NH3 .

5. Ứng dụng của NH3

Amoniac được sản xuất axit nitric. Ngoài ra chúng được sử dụng để sản xuất những loại phân có hàm lượng đạm cao như phân ure ( NH2 ) 2CO ; phân amoni nitrat NH4NO3 ; … .
Hidrazin ( N2H4 ) làm nguyên vật liệu cho tên lửa và Amoni lỏng dùng làm chất gây lạnh trong máy lạnh đều được điều chế từ NH3 .
Ngoài ra, NH3 còn sự sử dụng với vai trò trung hòa chất ô nhiễm như oxit nitơ được thải ra từ động cơ diesel .

Ứng dụng của Amoniac- tính chất hóa học của NH3

6. Các tính chất của muối Amoni

Tinh thể ion gồm cation NH4 + và anion gốc acid được gọi là muối amoni .

6.1. Tính chất vật lý

Những hợp chất tinh thể ion gồm có Nh4 + và gốc acid được gọi là muối amoni. Cấu trúc của một phân tử muối amoni sẽ gồm có cation NH4 + và anion gốc acid .
Tính chất vật lý đặc trưng của muối amoni là tan nhiều trong dung dịch nước. Trong nước, muối amoni sẽ điện li trọn vẹn thành những ion .

6.2. Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của amoni được đặc trưng bởi ba phản ứng .
Thứ nhất, phản ứng thủy phân của muối amoni sẽ tạo ra môi trường tự nhiên có tính acid ( làm đỏ quỳ tím ) .
Phản ứng hóa học : NH4 + + H-OH → NH3 + H3O +
Thứ hai, muối amoni tính năng với dung dịch kiềm. Vai trò của phản ứng này rất quan trọng. Phản ứng được sử dụng để phân biệt những ion amoni và điều chế amoniac trong điều kiện kèm theo phòng thí nghiệm .
Thứ ba, phản ứng nhiệt phân của muối amoni. Do chứa gốc acid trong cấu trúc của phân tử amoni sẽ không bị oxi hóa. Nên khi nung nóng, muối amoni sẽ bị thủy phân thành NH3
Ví dụ như NH4HCO3 ( bột nở ) sản sinh ra khí NH3 tạo ra những lỗ trống để làm bông bánh trong quy trình tiến độ làm bánh .
Ngoài ra, muối amoni cũng bị nhiệt phân cho loại sản phẩm là N2, N2O

Các tính chất của muối Amoniac - tính chất hóa học của NH3

7. Bài tập vận dụng về tính chất hóa học của NH3

Câu 1: Trong phòng thí nghiệm, có thể thu được khí NH3 bằng cách nào trong những phương án dưới đây: 

A. Dùng khí NH3 đẩy không khí bằng cách ngửa bình
B. Thu khí NH3 bằng cách sục khí NH3 qua nước
C. Dùng khí NH3 đẩy không khí bằng cách úp bình
D. Tất cả những đáp án đều sai
→ Đáp án đúng là C. Dùng khí NH3 đẩy không khí bằng cách úp bình
Giải thích : Do NH3 nhẹ hơn so với không khí nên trong điều kiện kèm theo phòng thí nghiệm, người ta sẽ thu khí amoniac bằng chiêu thức đẩy không khí với miệng bình úp xuống .

Câu 2: Hút dung dịch (NH4)2SO4 rồi nhỏ từ từ vào dung dịch Ba(OH)2. Hiện tượng xảy ra là?

A. Phản ứng Open kết tủa trắng
B. Phản ứng không có hiện tượng kỳ lạ
C. Phản ứng có khí mùi khai bay lên và có kết tủa keo trắng
D. Phản ứng có khí mùi khi bay lên
→ Đáp án đúng là C. Có khí mùi khai bay lên và có kết tủa keo trắng
Giải thích : Do khi ( NH4 ) 2SO4 công dụng với Ba ( OH ) 2 sẽ tạo ra khí amoniac bay lên ( khí có mùi khai đặc trưng ) và tạo ra BaSO4 kết tủa ( màu trắng ) .

Câu 3: Các tính chất hóa học đặc trưng của khí NH3 là gì? 

A. NH3 có tính khử mạnh 

B. NH3 có tính khử và tính bazơ yếu
C. NH3 có tính oxh mạnh
D. NH3 có tính khử mạnh và tính oxh yếu
→ Đáp án đúng là B. NH3 có tính khử và tính bazơ yếu
Giải thích :
Do khi hoà tan với nước, NH3 có phản ứng : NH3 + H2O → NH4 + + OH – nên NH3 là một chất có tính bazơ yếu .
Ngoài ra, trong phân tử NH3, N có số oxi hóa là – 3, là số oxi hóa thấp nhất. Vì vậy, NH3 có tính khử .

Câu 4: Mệnh đề nào sau đây về NH3 là đủ nhất? 

A. NH3 là một bazơ mạnh
B. NH3 là một chất khử
C. NH3 vừa có tính khử của một chất khử mạnh vừa có tính chất của một bazơ mạnh
D. NH3 chỉ có tính bazơ yếu và tính khử mà không bộc lộ tính oxi hóa
→ Đáp án đúng là B. NH3 là một chất khử
Giải thích :
Do nguyên tử Nitơ trong phân tử NH3 có mức oxi hóa thấp nhất – 3 nên NH3 có tính khử mạnh .

Câu 5: Nhờ phản ứng với dung dịch kiềm mạnh, đun nóng mà chúng ta có thể  phân biệt muối amoni với các muối khác. Sau đó, khi các chất đã tương tác với nhau thì  ống nghiệm đựng muối amoni sẽ có hiện tượng nào: 

A. Muối nóng chảy ở nhiệt độ khó xác lập
B. Thoát ra chất khí có màu đỏ
C. Thoát ra chất khí không màu và có mùi sốc
D. Thoát ra chất khí màu hồng, không mùi, không vị
→ Đáp án đúng là C. Thoát ra chất khí không màu có mùi sốc
Giải thích :
Do quy trình phân hủy muối amoni tạo ra khí NH3 ( không màu, có màu khai đặc trưng ). Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân của muối amoni sẽ tùy theo thực chất của amoni gốc acid có trong muối ( có hay không có tính oxi hóa ) mà mẫu sản phẩm của quy trình nhiệt phân muối amoni sẽ biến hóa theo .

Câu 6: Mệnh đề  nhận xét về muối amoni nào sau đây là sai? 

A. Muối amoni bền với nhiệt
B. Các muối amoni đều là chất điện li cực mạnh
C. Tất cả những muối amoni đều tan trong nước
D. Các muối amoni đều bị thủy phân trong điều kiện kèm theo môi trường tự nhiên thông thường .
→ Đáp án đúng là A. Muối amoni bền với nhiệt
Giải thích :
Tất cả những muối amoni đều kém bền với nhiệt và sẽ bị thủy phân trong điều kiện kèm theo nhiệt độ cao. Nguyên nhân của hiện tượng kỳ lạ này là do cấu trúc của ion không bền .

Câu 7: Để tách riêng NH3 ra khỏi hỗn hợp các khí bao gồm N2, H2, NH3 trong công nghiệp, người ta đã: 

A. Cho hỗn hợp qua nước vôi trong dư
B. Cho hỗn hợp qua bột CuO nguội lạnh
C. Đưa và máy nén và làm lạnh hỗn hợp để hóa lỏng NH3
D. Cho hỗn hợp qua dung dịch H2SO4 đặc
→ Đáp án đúng là C. Đưa vào máy nén và làm lạnh hỗn hợp để hóa lỏng NH3
Giải thích : Sau khi trải qua quy trình tinh sạch khí amoniac, tất cả chúng ta sẽ thu được khí tinh khiết với tỉ lệ số mol Hidro : Nitơ là 3 : 1 và sẽ được đưa vào máy nén, gắn thêm mạch vòng tổng hợp amoniac để thu được loại sản phẩm ở đầu cuối là NH3 .

Câu 8: Chất nào sau đây có khả năng làm khô khí NH3 có lẫn hơi nước

A. P2O5
B. H2SO4 đặc
C. CuO bột
D. NaOH rắn
→ Đáp án đúng là D. NaOH rắn
Giải thích :
NaOH xảy ra phản ứng mãnh liệt với nước nhưng không công dụng với NH3. Nên chúng có công dụng làm khô khí NH3 có lẫn hơi nước .

Câu 9: Nguyên nhân của tính bazơ ở NH3: 

A. Trên Nito còn cặp electron tự do
B. Phân tử có ba link cộng hóa trị
C. NH3 tan trong nhiều trong H2O
D. NH3 công dụng với nước tạo thành nhiều NH4OH
→ Đáp án đúng là A. Trên Nito còn cặp e tự do
Giải thích :
Dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh và dung dịch phenolphtalein chuyển hồng. Nguyên nhân của yếu tố này là do cặp electron ( điện tích âm ) chưa tham gia link ở nguyên tử Nitơ .

Câu 10: Trong quá trình làm bánh, người ta thường dùng muối nào sau đây để bánh nở to?

A. ( NH4 ) 2SO4
B. NH4HCO3
C. CaCO3
D. NaCl

→ Đáp án đúng là B. NH4HCO3 

Giải thích :
Trong đời sống hằng ngày, người ta hay sử dụng NH4HCO3 trong quá trình làm bánh là do trong quy trình nướng bánh, NH4HCO3 sẽ bị phân hủy tạo ra khí NH3 và CO3. Do đó, bánh nở to và tạo nhiều lỗ trống, bánh sẽ trở nên mềm và xốp hơn .
Trên đây là hàng loạt những thông tin thiết yếu tương quan đến tính chất hóa học của NH3 của chương trình hóa học. Đây là một phần rất quan trọng trong chương trình ôn thi ĐH và yên cầu những em phải nắm thật chắc. Chúc những em ôn tập tốt. Ngoài ra, em hoàn toàn có thể truy vấn ngay vào Vuihoc. vn để học thêm nhiều bài giảng hoặc liên hệ TT tương hỗ để được hướng dẫn thêm nhé !

0975893268
icons8-exercise-96 challenges-icon chat-active-icon