Cấu tạo phân tử Amoniac, tính chất hoá học, tính chất vật lí của Amoniac NH3, Muối Amoni, Điều chế và ứng dụng - Hoá 11 bài 8

Nội dung bài viết này giúp các em biết cấu tạo phân tử Amoniac NH₃ , tính chất vật lí, tính chất hóa hoc của amoniac và muối Amoni (như các muối nitrat NH₄NO₃ , Amoni Clorua NH₄Cl hay Amoni Sunfat (NH₄)₂SO₄) , cách điều chế và ứng dụng của amoniac và muối amoni.

A. AMONIAC

I. Cấu tạo phân tử Amoniac NH₃

- Amoniac là gì? Amoniac NH₃ là hợp chất trong phân tử có 1 nguyên tử Nitơ ở đỉnh liên kết cộng hoá trị với 3 nguyên tử Hidro ở đáy tam giác.

- Cấu tạo phân tử amoniac: 

II. Tính chất vật lý của Amoniac NH₃

- Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và xốc.

- Khí NH₃ tan rất nhiều trong nước: 1 lít nước ở 80⁰C có thể hòa tan 800 lít khí NH₃. Amoniac là chất tan trong nước tạo thành dung dịch amoniac. Dung dịch amoniac đậm đặc có nồng độ 25%.

III. Tính chất hoá học của Amoniac

1. Amoniac có tính bazơ yếu

- Nguyên nhân: do cặp e chưa tham gia liên kết ở nguyên tử N

 Ba(OH)₂ > NaOH > NH₃ > Mg(OH)₂ > Al(OH)₃

a) Amoniac phản ứng với nước (NH₃ + H₂O)

  NH₃ + H₂O ↔ NH₄⁺ + OH^-

⇒ Dung dịch NH₃ làm cho quỳ tím chuyển màu xanh, phenolphtalein không màu chuyển màu hồng.

b) Amoniac phản ứng với Axit → Muối Amoni

• PTPƯ: NH₃ + HCl và NH₃ + H₂SO₄

  NH_3(khí) + HCl_(khí) → NH₄Cl_{(khói trắng)}

  NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄

  2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

c) Amoniac tác dụng với dung dịch muối của các kim loại mà hidroxit không tan → bazơ và muối

• PTPƯ: NH₃ + Muối _dd → Bazơ +  Muối

 2NH₃ + MgCl₂ + 2H₂O → Mg(OH)₂ + 2NH₄Cl

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

> Lưu ý: Với muối của Cu²⁺, Ag⁺ và Zn²⁺ có kết tủa sau đó kết tủa tan do tạo phức chất tan Cu(NH₃)₄(OH)₂; Ag(NH₃)₂OH; Zn(NH₃)₄(OH)₂.

  CuSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄

  Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₃](OH)_{2 (xanh thẫm)}

- Khi NH₃ dư thì:

  CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₃]SO₄

2. Amoniac có tính khử mạnh

- Nguyên nhân: do N trong NH₃ có mức oxi hóa thấp nhất -3

a) Amoniac tác dụng với O₂

  4NH₃ + 3O₂  2N₂↑ + 6H₂O

  4NH₃ + 5O₂  4NO↑ + 6H₂O

b) Amoniac tác dụng với Cl₂

  2NH₃ + 3Cl₂  N₂↑ + 6HCl

  8NH₃ + 3Cl₂ → N₂↑ + 6NH₄Cl

c) Amoniac tác dụng với oxit của kim loại        

• PTPƯ: NH₃ + CuO 

  3CuO + 2NH₃  Cu + 3H₂O + N₂↑

IV. Điều chế và Ứng dụng của Amoniac

1. Điều chế Amoniac

• Điều chế amoniac trong công nghiệp: 

- Tổng hợp từ N₂ và H₂               

  N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ (450⁰C; Fe, p)

• Điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm:

- Cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm:      

  NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃ + H₂O

- Nhiệt phân muối amoni                                           

  NH₄Cl  NH₃ + HCl

  NH₄HCO₃  NH₃ + H₂O + CO₂

2. Cách nhận biết Amoniac

- Khí không màu có mùi khai.

- Khí làm cho quỳ tím chuyển màu xanh hoặc làm cho phenolphtalein không màu chuyển màu hồng.

- Tạo khói trắng với HCl đặc.

3. Ứng dụng của Amoniac

- Sản xuất axit nitric, các loại phân đạm; điều chế hiđrazin làm nhiên liệu cho tên lửa.

- Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong máy lạnh.

B. MUỐI AMONI

I. Công thức phân tử của muối Amoni

- Muối amoni là muối của NH₃ với axit.

- Công thức tổng quát: (NH₄)_xA.

* Ví dụ: Amoni nitrat NH₄NO₃ , Amoni Clorua NH₄Cl hay Amoni Sunfat (NH₄)₂SO₄ 

II. Tính chất vật lí của muối Amoni

- Tất cả các muối amoni đều tan và là những chất điện li mạnh:

  (NH₄)_xA → xNH₄⁺ + A^x-

- Nếu muối amoni của axit mạnh (A là gốc axit của một axit mạnh) thì thủy phân tạo môi trường axit.

  NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃ + H₃O⁺

[SCRIP_ADS_IN_READ]

III. Tính chất hóa học của muối Amoni

1. Muối Amoni tác dụng với dung dịch axit → muối mới và bazơ mới

  NH₄HCO₃ + HCl → NH₄Cl + H₂O + CO₂

2. Muối Amoni tác dụng với dung dịch bazơ → muối mới + NH₃ + H₂O

  NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl

3. Muối Amoni tác dụng với dung dịch muối → 2 muối mới 

  (NH₄)₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃ + 2NH₄Cl

4. Muối amoni còn dễ bị phân hủy bởi nhiệt → NH₃ và axit tương ứng.

  NH₄Cl  NH₃ + HCl

  NH₄HCO₃  NH₃ + H₂O + CO₂

- Nếu axit tạo ra có tính oxi hóa mạnh thì axit đó sẽ oxi hóa NH­₃ để tạo thành các sản phẩm khác:

 NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

 NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

IV. Cách điều chế và nhận biết muối Amoni

1. Điều chế muối Amoni

- NH₃ + axit.

- Dùng phản ứng trao đổi ion.

2. Nhận biết muối Amoni

- Muối amoni tạo khí mùi khai với dung dịch kiềm

  NH₄⁺ + OH^- → NH₃ + H₂O