Amoniac là gì? Tính chất vật lý và tính chất hóa học của Amoniac và Muối Amoni - Lý thuyết Hóa 11 bài 8

Vậy amoniac là gì? cấu tạo phân tử của amoniac ra sao? tính chất vật lý và tính chất hóa học của Amoniac và Muối Amoni như thế nào? tất cả sẽ được giới thiệu trong bài viết dưới đây.

A. Amoniac

I. Cấu tạo phân tử của amoniac

- Phân tử NH₃ có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên từ hiđro.

- Trong phân tử amoniac, ba liên kết N-H đều là liên kết cộng hóa trị có cực, các cặp electron chung đều lệch về phía nguyên tử nitơ (NH₃ là phân tử có cực).

- Hơn nữa, nguyên tử N trong NH₃ còn có một cặp electron hóa trị có thể tham gia liên kết với nguyên tử khác.

II. Tính chất vật lý của Amoniac

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

- Khí amoniac tan rất nhiều trong nước: ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được khoảng 800 lít khí amoniac.

III. Tính chất hóa học của Amoniac

1. Amoniac có tính bazo yếu

- Do có cặp electron tự do nên NH₃ dễ nhận H⁺, thể hiện tính bazơ yếu(tác dụng với nước tạo dung dịch làm quỳ tím hóa xanh, tác dụng với axit, tác dụng với dung dịch muối).

a) Amoni tác dụng với nước tạo thành ion amoni NH⁺ và ion hiđroxit OH⁻

 NH₃ + H₂O   ↔   NH₄⁺  + OH^-

⇒ Dung dịch NH₃ là một dung dịch bazơ yếu, nên dùng giấy quỳ tím ẩm để nhận biết khí amoniac, quỳ tím sẽ chuyển thành màu xanh.

b) Amoni tác dụng với dung dịch muối tạo thành kết tủa của hidroxit và muối amoni

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

> Lưu ý: Al(OH)₃ không tan được trong dung dịCh NH₃

c) Amoni tác dụng với axit tạo thành muối amoni:

 NH₃ + HCl → NH₄Cl    (amoni clorua)

2. Amoniac có tính khử

- Nitơ trong NH₃ có mức oxi hóa thấp nhất (-3) nên NH₃ thể hiện tính khử mạnh như tác dụng với oxi, clo và một số oxit kim loại.

a) Amoni tác dụng với oxi tạo ra khí nitơ và hơi nước

 4NH₃ + 3O₂   2N₂ + 6H₂O

- Nếu có Pt là xúc tác, ta thu được khí NO.

 4NH₃  +   5O₂      4NO  +   6H₂O

b) Amoni tác dụng với clo tạo nitơ và hidro clorua

 2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

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

c) Amoni tác dụng với oxit kim loại:

 2NH₃  +   3CuO    3Cu  +  N_2­  +   3H₂O 

IV. Ứng dụng

Amoniac được dùng để:

- Sản xuất axit nitric, phân đạm như urê, amoni nitrat, amoni sunfat,...

- Điều chế hiđrazin N₂H₄ làm nhiên liệu cho tên lửa.

- Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh.

V. Điều chế Amoniac

1. Điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm

- NH₃ được điều chế bằng cách cho muối amoni tác dụng với chất kiềm khi đun nóng nhẹ. Để điều chế nhanh một lượng nhỏ khí amoniac người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đặc.

 2NH₄Cl + Ca(OH)₂  CaCl₂ + 2NH_{3↑ +} 2H₂O

2. Điều chế amoniac trong công nghiệp

- Amoniac được tổng hợp từ khí N₂ và khí H₂ theo phản ứng:

N_2(k) + 3H_2(k)  2NH_3(k);  ∆H = -92 kJ (t⁰, p, xt)

B. Muối Amoni

- Muối amoni là chất tinh thể ion, gồm cation amoni NH₄⁺  và anion gốc axit.

I. Tính chất vật lí của muối Amoni

- Tất cả các muối amoni đều tan nhiều trong nước, khi tan điện li hoàn toàn thành các ion. Ion NH₄⁺  không có màu.

II. Tính chất hóa học của muối amoni

1. Muối amoni có phản ứng thuỷ phân

- Tạo môi trường có tính axit làm quỳ tím hoá đỏ.

 NH₄⁺ + HOH → NH₃ + H₃O⁺ (tính axit)

2. Muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm:

- Nhận biết ion amoni, điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm.

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH  2NH₃ + 2H₂O + Na₂SO₄

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