Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Hóa Học Lớp 11
• Sách giáo khoa hóa học lớp 11
• Giải Sách Bài Tập Hóa Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Giải Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao

Biết được tính chất vật lí, hoá học của amoniac (NH2) và muối amoni. Biết rõ vai trò quan trọng của amoniac và muối amoni trong đời sống và trong sản xuất. Vận dụng nguyên lí chuyến dịch Cân bằng để giải thích các điều kiện của phản ứng tống hợp amoniac từ nitơ và hidro.A. AMONIAC 1 – CẤU TAO PHÂN TỦ Do có ba electron độc thân, nên nguyên H. N. H Hi-N-H tử nitơ trong phân tử amoniac tạo thành HHba liên kết cộng hoá trị với ba nguyên Công thức electron CÔng thức cấu tạotử hiđro. Phân tử NH, có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử hiđro (hình 2.2). Ba liên kết N – H đều là liên kết cộng hoá trị có cực, các cặp electron chung đều lệch về phía nguyên tử nitơ. Do đó, NH, là phân tử có cực: ở N có dư điện tích âm, ở các nguyên tử H có dư điện tích dương.Hình 2.2. Sơ đồ Cấu tạo của phân tử атопіас|| – TÍNH CHẤT VÂT LI• Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí nên có thể thu khí NH3 bằng cách đẩy không khí (úp ngược bình). 1а)b)• Khí NH3 tan rất nhiều trong nước: 1 lít nước ở 20°C hoà tan được khoảng 800 lít khí NH3. Thí nghiệm ở hình 2.3 chứng minh tính tan nhiều của NH3 trong nước. Do tan nhiều trong nước, áp suất của khí NH3 trong bình giảm đột ngột, nước trong cốc bị hút vào bình qua ống thuỷ tinh vuốt nhọn, phun thành các tia nước có màu hồng.ước có pha phenophtalein • Amoniac tan trong nước tạo thành dung dịch Hình 23 ngghiệm về tính tanamoniac. Dung dịch amoniac đậm đặc thường nhiều của NH2 trong nước có nồng độ 25% (D = 0,91 g/cm*).- TÍNH CHẤT H0Á H0C- Tính bazơ yếuTác dụng với nước Khi tan trong nước, một phần nhỏ các phân tử amoniac kết hợp với ion H” của nước, tạo thành ion amoni (NH) và giải phóng ion hiđroxit (OH): NH + H2O – NH+OH Ion OH làm cho dung dịch có tính bazơ, tuy nhiên so với dung dịch kiềm mạnh (thí dụ NaOH) cùng nồng độ, thì nồng độ ion OH do NHạ tạo thành nhỏ h la Trong dung dịch, amoniac là một bazơ yếu : ở 25°C, hằng số phân li bazơ K= 1.8.10 *. Dung dịch amoniac làm cho phenolphtalein từ không màu chuyển sang màu hồng, quỳ tím chuyển sang màu xanh. Lợi dụng tính chất này người ta dùng giấy quỳ tím ẩm để nhận ra khí amoniac Tác dụng với axit Amoniac (dạng khí cũng như dung dịch) kết hợp dễ dàng với axit tạo thành muối amoni. Thí dụ : 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 NH + H’ – NH Hình 24. Sự tạo thành “khô” amoni clorua Khi đặt hai bình mở nút đựng dung dịch HCl đặc và NH3 đặc gần nhau thì thấy có “khói” màu trắng tạo thành (hình 2.4). “Khói” là những hạt nhỏ li ti của tỉnh thể muối amoni clorua (NH4Cl). Muối này được tạo thành do khí amoniac và khí hiđro clorua hoá hợp với nhau :NH, (k) + HCl (k) → NH4Cl (r) Phản ứng này cũng được sử dụng để nhận ra khí amoniac.c) Tác dụng với dung dịch muốiDung dịch amoniac có khả năng làm kết tủa nhiều hiđroxit kim loại khi tác dụng với dung dịch muối của chúng.Thí dụ : Alo” + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4. Khả năng tạo phứcDung dịch amoniac có khả năng hoà tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất. Thí dụ : Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3).](OH)2Cu(OH) +4NH, – (Cu(NH), +2OH.(xanh thẫm)AgCl + 2NH → [Ag(NH3), JCIAgCl + 2NH3 → [Ag(NH2)2]” + Cl” Sự tạo thành các ion phức [Cu(NH3),]°”, [Ag(NH3).]”,… xảy ra do các phân tử amoniac kết hợp với các ion Cu”, Ag”… bằng các liên kết cho – nhận giữa cặp electron chưa sử dụng của nguyên tử nitơ với obitan trống của ion kim loại. *Ngọn lửa màu vàngdd NH3 đặc茎千N KCIOsit MnO. 3. Tính khửa) Tác dụng với oxiKhi đốt trong khí oxi, amoniac cháy 今s Với ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí リ nitơ và hơi nước (hình 2.5).-3 o () Hình 25. Khí amoniac cháy trong khí oxi 4 NH + 3O –> 2N2 + 6H2O43 Khi đốt amoniac trong oxi không khí có mặt chất xúc tác thì tạo ra khí NO và nước: -3 +2- 4NH, -SO, 4NO+6H.O b) Tác dụng với clo Dẫn khí NH3 vào bình chứa khí clo, NH3 tự bốc cháy tạo ra ngọn lửa có “khói” trắng. -3. O 2NH +3Cl. – N + 6HCI “Khói” trắng là những hạt NH4Cl sinh ra do khí HCl vừa tạo thành hoá hợp với NH3: c) Tác dụng với oxit kim loại Khi đun nóng, NH3 có thể khử một số oxit kim loại thành kim loại, chẳng hạn NH3 khử CuO màu đen tạo ra Cu màu đỏ, nước và khí N2:O 2NH4+3CuO 3Cu +N+3H.OTV – ÚNG DUNG Amoniac được sử dụng để sản xuất axit nitric : các loại phân đạm như urê ((NH2)2CO), NH4NO3, (NH3)2SO4…; điều chế hiđrazin (N2H4) làm nhiên liệu cho tên lửa. Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong máy lạnh.V – DIÊU CHÊ1. Trong phòng thí nghiêm Khí amoniac được điều chế bằng cách cho muối amoni tác dụng với chất kiềm khi đun nóng nhẹ. Thí dụ :2NH4CI+Ca(OH)2 – 2NH + CaCl2 + 2H2OMuốn điều chế nhanh một lượng nhỏ khí amoniac, người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc. Để làm khô khí, cho khí NH3 vừa được tạo thành có lẫn hơi nước đi qua bình đựng vôi sống (CaO).2. Trong Công nghiêp Amoniac được tổng hợp từ khí nitơ và khí hiđro theo phản ứng: N (k) + 3 H, (k) = 2 2NH , (k) : AH = —92 kJĐây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt. Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê, muốn cho cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành amoniac cần phải hạ nhiệt độ và tăng áp suất. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ thấp quá thì phản ứng xảy ra rất chậm và nếu áp suất cao quá thì đòi hỏi thiết bị cồng kềnh và phức tạp. Trên thực tế, người ta thường thực hiện phản ứng ở nhiệt độ khoảng 450-500°C, áp suất khoảng 200-300 atm và dùng chất xúc tác là sắt kim loại được trộn thêm Al2O, K2O,… để làm cho cân bằng nhanh chóng được thiết lập. Ở các điều kiện như trên, hiệu suất chuyển hoá thành NH2 cũng chỉ đạt tới 20-25%.Tháp làm lạnh Cuộn đốt nóngTháp tổng hợp– Hỗn hợp khi N2 và H2 Hình 26, S iết bị tổng hợp lao trong Công nghiệpHỗn hợp khí N2 và H2 (tỉ lệ moll:3) được nén ở áp suất cao và đưa vào tháp tổng hợp (hình 2.6). Trong tháp này, amoniac được tạo thành ở các điều kiện nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác thích hợp đã nêu ở trên. Hỗn hợp khí đi ra từ tháp tổng hợp (gồm có Ng, H, và NHạ) được dẫn đến tháp làm lạnh. Ở đây, khí amoniac hoá lỏng và được tách riêng ra, còn hỗn hợp khí N2 và H2 chưa phản ứng được đưa trở lại tháp tổng hợp. B. MUỐI AMONI1 – TÍNH CHẤT VÂT LíMuối amoni là những chất tinh thể ion, gồm cation amoni (NH) và anion gốc axit. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước và khi tan điện li hoàn toàn thành các ion. Ion NHTM không có màu.II – TÍNH CHẤT H0Á HOC1.46Tác dụng với dung dịch kiềm Dung dịch đậm đặc của muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm khi đun nóng sẽ cho khí NH3 bay ra. Thí dụ : to(NH); SO + 2NaOH –> 2NH, + NaSO +2H2ONH + OH – NH, t + H2OIon NH: nhường H” cho ion OH”, vậy trong dung dịch ion NH4 là một axit. Phản ứng này được sử dụng để nhận biếtion NH4.Ngoài ra, muối amoni còn có thể tham gia phản ứng trao đổi với dung dịch các muối khác.- Phản ứng nhiệt phân_Tấm kinhKhi đun nóng, các muối amoni dễ bị nhiệt in huv ác sản phẩm khác nhau. Sản NH4Cl(r)nhâ phẩm của sự phân huỷ được quyết định chủ yếu bởi bản chất của gốc axit tạo nên muối. o Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hoá khi đun nóng bị phân huỷ thành amoniac.Thí dụ : Tĩnh thể NH4Cl được đun nóng trong ống nghiệm (hình 2.7) sẽ phân huỷ thành khí NH3 và khí HCl:Khi NH3 vå HClHình 2.7. Sự phân huỷ của NH4ClNHCI (r) – NH(k) + HCl (k) Khi bay lên miệng ống nghiệm gặp nhiệt độ thấp hơn, hai khí này hoá hợp với nhau tạo lại tinh thể NH4Cl màu trắng bám lên thành ống. Các muối amoni cacbonat và amoni hiđrocacbonat bị phân huỷ chậm ngay ở nhiệt độ thường, giải phóng khí NH3 và khí CO2. Thí dụ : (NH4)2CO → NH4 + NH.HCO,NHHCO, – NH, + CO, +H.O Trong thực tế người ta thường dùng muối NH4HCO3 để làm xốp bánh. • Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hoá như axit nitrơ, axit nitric khi bị nhiệt phân cho ra N2, N2O (đinitơ oxit) và nước. Thí dụ : NH4NO2 t” . N2 + 2H2ONH.NO ” NO + 2H2O Những phản ứng này được sử dụng để điều chế các khí N2 và N2O trong phòng thí nghiệm.BẢI TÂP1. Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh amoniac tan nhiều trong nước.2. Có 5 bình đựng riêng biệt 5 chất khí: N2, O2, NH3 Cl2 và CO2. Hãy đưa ra một thí nghiệm đơn giản để nhận ra bình đựng khí NH3: 3. Nêu tính chất hoá học đặc trưng và những ứng dụng của amoniac. Tại sao người ta nói amoniac là một bazơ yếu ? 4. Dung dịch amoniac có thể hoà tan được Zn(OH)2 là do A. Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính. B. Zn(OH)2 là một bazơ ít tan. C. Zn(OH)2. Có khả năng tạo thành phức chất tan, tương tự như Cu(OH)2. D, NH3 là một hợp chất có cực và là một bazơ yếu. 5. Viết phương trình hoá học của các phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau: Khí A-*… dung dịch A-*…B-N-OH → Khí A-*: C-to • D + H2O 6. Cho cân bằng hoá học :N2(k) + 3H2(k) – 2 2NH3(k) ; AH = -92 kJCân bằng trên sẽ chuyển dịch theo chiều nào (có giải thích) khi : a) tăng nhiệt độ : b) hoá lỏng amoniac để tách amoniac ra khỏi hỗn hợp phản ứng: c) giảm thể tích của hệ phản ứng. Có thể phân biệt muối amoni với các muối khác bằng cách cho nó tác dụng với dung dịch kiềm, vì khi đóA. thoát ra một chất khí màu lục nhạt. B. thoát ra một chất khí không màu, mùi khai, làm xanh giấy quỳ tím ẩm. C. thoát ra một chất khí màu nâu đỏ, làm xanh giấy quỳ tím ẩm. D, thoát ra chất khí không màu, không mùi.. Người ta có thể sả để điều chế urê bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên). Phản ứng điều chế H2 và CO2 : CH+ 2HO – CO + 4H. (1) Phản ứng thu N2 (từ không khí) và CO2 : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (2) Phản ứng tổng hợp NH3 – N + 3H (2 2NHĐể sản xuất khí amoniac, nếu lấy 8417 mo không khí (chứa 21,03% O2, 78,02% N2: Còn lại là khí hiếm), thì cần phải lấy bao nhiều mở khí metan và bao nhiêu mở hơi nước để có đủ lượng N2 và H2 theo tỉ lệ 1:3. Về thể tích dùng cho phản ứng tổng hợp amoniac. Giả thiết các phản ứng (1) và (2) đều xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí được đo ở Cùng điều kiện.