Bài 8. Amoniac và muối amoni

Bài 11
AmoniAc và muối amoni
A. AMONIAC
I. Cấu tạo phân tử

Em hãy viết cấu
hình electron nguyên tử nitơ? Từ đó nêu sự liên kết trong phân tử NH3?

?Công thức phân tử : NH3


?Công thức cấu tạo :



? mô hình phân tử :


? Liên kết giữa nguyên tử N và 3 nguyên tử H là liên kết cộng hoá trị phân cực về phía nguyên tử N.
?Nitơ còn 1 đôi electron chưa tham gia liên kết.
? Nitơ trong NH3 lai hóa sp3, góc liên kết bằng 107o.


Cấu trúc phân tử amoniac

Tại sao góc liên kết trong NH3 lại bằng 107o ?
Cấu trúc phân tử amoniac

II.Tính chất vật lí
? NH3 chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí ( D=0.76 g/l ).
? Thu NH3 bằng phương pháp đẩy không khí, úp bình thu.
tohl = -43oC tohr = -78oC
? Tan nhiều trong nước.

Hãy nêu tính chất vật lí của NH3?

Thí nghiệm chứng tỏ NH3 tan nhiều trong nước
III.Tính chất hoá học







Từ cấu tạo phân tử và số oxi hóa của NH3 em hãy dự đoán tính chất hóa học của amoniac?

1.Tính bazơ
a) Tác dụng với nước.
NH3 + H2O ? NH4+ + OH- Kb =10-4,76
Dung dịch có tính bazơ yếu :
? Làm cho phenolphtalein từ không màu chuyển sang màu đỏ tím.
? Làm cho quỳ tím đổi thành màu xanh.

Tác dụng với axit
2 NH3 + H2SO4 ? (NH4)2SO4
2 NH3 + 2 H+ + SO42- ? 2 NH4+ + SO42-
Phản ứng tổng quát : NH3 + H+ ? NH4+
NH3(k) + HCl(k) ? NH4Cl(h)
Phản ứng dùng để nhận biết NH3 và ngược lại.


Câu hỏi kiểm tra
Để nhận biết các khí NH3, CO2, Cl2 và HCl có thể dùng :
a. Dung dịch NaOH
b. Dung dịch HCl
c. Dung dịch phenolphtalein
d. Giấy quỳ tím ẩm
c) Tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại tạo ra kết tủa hidroxit kim loại

Ví dụ:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ? Al(OH)3? + 3NH4Cl
Al3+ + 3NH3 + 3H2O ? Al(OH)3 ? + 3NH4+
PTTQ: Mn+ + nH2O + nNH3 ? M(OH)n ? + nNH4+

Cho từ từ dung dịch amoniac vào dung dịch AlCl3, em hãy dự đoán hiện tượng xảy ra?

2. khả năng tạo phức
Cu(OH)2 + 4NH3 ? [Cu(NH3)4](OH)2
(kết tủa màu xanh) (tan)
AgCl + 2NH3 ? [Ag(NH3)2]Cl
Phân tử NH3 kết hợp với các ion Cu2+, Ag+ ... Bằng các liên kết cho nhận giữa cặp e chưa sử dụng của nguyên tử N trong phân tử NH3 với obitan trống của ion kim loại.
??? Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuCl2?


Câu hỏi kiểm tra
Có 4 dung dịch muối riêng biệt: CuCl2, ZnCl2, FeCl3, AlCl3. Nếu thêm dung dịch KOH (dư) rồi thêm tiếp dung dịch NH3 (dư) vào 4 dung dịch trên thì số chất kết tủa thu được là
a. 4
b. 1
c. 3
d. 2

3. Tính khử
Trong phân tử NH3, N có số oxi hoá là -3 là số oxi hoá nhỏ nhất của N do đó NH3 chỉ có tính khử. NH3 không thể hiện tính oxi hoá.
a) Tác dụng với Cl2
2NH3 + 3Cl2 ? 6HCl + N2
b) Tác dụng với O2

Cân bằng phương trình:
NH3
-3
O2
N2
H2O
+
+
0
0
-2
2N-3 - 2 . 3e = N2
O2 + 4e = 2O-2
2
3
x
x
4N-3 + 3O2 = 2N2 + 6O-2
4
2
6
3
NH3
O2
NO
H2O
+
+
-3
0
+2
-2
N-3 - 5e = N+2
O2 + 2.2e = 2O-2
4 x
5 x
4N-3 + 5O2 = 4 N+2 + 10 O-2
6
4
5
4
NH3
O2
NO
c) Tác dụng với oxit của một số kim loại 2NH3 + 3CuO ? 2N2 + 3Cu + 3H2O
( đen ) ( đỏ)
IV. ứng dụng và điều chế




ứng dụng của amoniac
Amoniac có nhiều ứng dụng, đặc biệt trong nông nghiệp:
? Dung dịch amoniac có thể dụng trực tiếp làm phân bón và để sản xuất phân bón dưới dạng muối Amoni.
? Dùng để điều chế các hoá chất khác như : HNO3, xô đa, ure.
? Điều chế hidrazin N2H4 (chất đốt cho tên lửa).
? NH3 lỏng là chất gây lạnh trong máy lạnh.
2. Điều chế

a) Trong phòng thí nghiệm
* Từ muối Amoni:
2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 ? + CaCl2 + 2H2O
* Từ dd NH3 đậm đặc.
Dùng KOH rắn hoặc CaO mới nung làm khô NH3.

Nêu phương pháp điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp? làm thế nào để tăng hiệu suất phản ứng?

Câu hỏi kiểm tra
Xét về mặt lý thuyết phản ứng :
N2 + 3H2 ? 2NH3 ?H < 0 để tạo nhiều NH3 ta cần:
a. giảm nhiệt độ, tăng áp suất
b. Tăng nhiệt độ, giảm áp suất
c. Giảm nhiệt độ, giảm áp suất
d. Tăng nhiệt độ, tăng áp suất
b) Trong công nghiệp
Tổng hợp từ N2 và H2
2N2 + 3H2 2NH3 ?H = -92 KJ

Nhà máy sản xuất amoniac
B. Muối amoni
I. Tính chất vật lí.
Muối amoni là hợp chất tinh thể ion, phân tử gồm cation NH4+ và anion gốc axit.
Dễ tan trong nước, điện li hoàn toàn thành các ion.
II. Tính chất hoá học.
Thí nghiệm:
Cho ống nghiệm đựng dd muối amoni, nhỏ vài giọt dd NaOH.
Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra?

1. Tác dụng với dung dịch kiềm.
Dùng để nhận biết muối amoni.
→ dung dÞch ion NH4+ lµ 1 axit
2. Phản ứng nhiệt phân
Muối amoni tạo bởi axit không có tính oxi hoá khi đun nóng bị phân huỷ thành khí NH3 và axit.

NH4Cl (r) -> NH3 + HCl (k)
(NH4)2CO3 -> NH3 + NH4HCO3
NH4HCO3 -> NH3 + CO2 + H2O

b. Với muối amoni tạo bởi axit có tính oxi hoá như axit nitrơ, axit nitric
NH4NO2 -> N2 + 2 H2O
NH4NO3 -> N2O + 2 H2O
Lưu ý: những phản ứng này được
dùng để điều chế các khí N2 và N2O
trong phòng thí nghiệm.
Bài tập củng cố
Câu hỏi kiểm tra
Câu 1
Câu nào sau đây sai:
a. Amoniac là một chất khí không màu, không mùi, tan nhiều trong nước.
b. Amoniac là một bazơ.
c. Phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2 là thuận nghịch.
d. Đốt cháy NH3 khi không có xúc tác ta thu được N2.

Câu hỏi kiểm tra
Câu 2
Dung dịch amoniac bao gồm:
a. Phân tử NH3.
b. Ion NH4+
c. Ion OH-
d. Bao gồm cả NH3, NH4+ và OH-

Câu hỏi kiểm tra
C©u 3
Dung dịch amoniac có thể hoà tan dược Zn(OH)2,là do :
a. Zn(OH)2 là một hidroxit lưỡng tính.
b. Zn(OH)2 là một bazơ ít tan.
c. Zn(OH)2 có khả năng tạo phức chất tan tương tự như Cu(OH)2.
d. NH3 là một hợp chất có cực và là một bazơ yếu.

Bài tập tự luận
Câu 1: Quan sát 2 hình sau :
1. Sơ đồ thiết bị ở hình nào dùng để điều chế NH3? Tại sao?
2. Khi điều chế khí gì thì có thể dùng các dụng cụ như ở hình 1, hình 2 ?
3. Nêu các hoá chất có thể dùng để điều chế H2, NH3, Cl2 nhờ các các dụng cụ như trên ?

1. S¬ ®å thiÕt bÞ ë h×nh 2 dïng ®Ó ®iÒu chÕ NH3. V× NH3 nhÑ h¬n kh«ng khÝ nªn nã cã thÓ thu ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p ®Èy kh«ng khÝ ë b×nh óp ng­îc.
2. S¬ ®å thiÕt bÞ ë h×nh 1 dïng ®Ó ®iÒu chÕ c¸c khÝ nÆng h¬n kh«ng khÝ, h×nh 2 dïng ®Ó ®iÒu chÕ c¸c khÝ nÆng h¬n kh«ng khÝ.
3. C¸c hãa chÊt dïng ®Ó ®iÒu chÕ:
Cl2 : KMnO4, HCl.
NH3 : Ca(OH)2, NH4Cl.
H2 : Zn, HCl.


Câu 3: Cần bao nhiêu lit khí NH3 hoà tan trong nước để phản ứng vừa đủ với 70ml dung dịch H2SO4 60% có khối lượng riêng 1,503g/ml biết phản ứng tạo ra muối trung hòa.