Bài 8. Amoniac và muối amoni

Bài:
amoniac - muối amoni
Baì 8: Amoniac và muối amoni

A. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
HS biết :
Đặc điểm cấu tạo của phân tử amoniăc; tính chất vật lí; tính chất hoá học của amoniăc; tính bazơ yếu , tính khử ; ứng dụng và phương pháp điều chế amoniăc tronh PTN và trong công nghiệp.
Thành phần phân tử , tính chất vật lí của muói amoni ; tính chất hoá học của muối amoni: tác dụng với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân ; ứng dụng của muối amoni.
2. Kĩ năng
- Dựa vào trạng thái oxi hoá của N trong phân tử NH3 để dự đoán tnhs khử của NH3
- Quan sát các thí nghiệm hoặc tìm các thí dụ để kiểm tra những dự đoán và kết luận về tính chất của NH3, muói amoni
- Viết pthh biểu diễn tính chất hoá học của NH3 và muối amioni .
- Đọc, tóm tắt thông tin về ứng dụng quan trọng của NH3 và phương pháp điều chế NH3 .
- Phânm biệt muói amoni , dung dịc NH3
3. Tình cảm , thái độ
Biết nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường của việc sản xuất NH3 ,, HNO3 và có ý thức bảo vệ môi trường sống.
B. Chuẩn bị :
1. Thí nghiệm về sự hoà tan của NH3 trong nước
Chậu thuỷ tinh đựng nước
Lọ đựng khí NH3 với nút cao su có ống thuỷ tinh vuốt nhọn xuyên qua .
2. Thí nghiệm nghiên cứu tính bazơ yếu của NH3
Giấy quỳ tím ẩm
Dung dịch AlCl3 và dung dịch NH3 .
Dung dịch HCl đặc , H2SO4 và dung dịch NH3 .
3. Thí nghiệm điều chế NH3 từ NH4 Cl và Ca(OH)2 rắn
4. Thí nghiệm : Tác dụng của muối amoni với dung dịch kiềm:
2 ống nghiệm , 1 ống nhỏ giọt , muối amoni và natri hiđroxit.
5. Thi nghiệm : Nhiệt phân muối amoni:
1 giá ống nghiệm , 1 đèn cồn , thìa lấy hoá chất, 1 ống nghiệm đựng NH4Cl
6.Hệ thống các câu hỏi
Các câu hỏi để HS xây dựng kiến thức mới .
Các câu hỏi củng cố sau mỗi phần hoặc toàn bài

C. Tiến trình bài giảng
1. ổn định tổ chức
Chia nhóm học tập ( 4 nhóm cố định)
Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Trình bày cấu tạo phân tử N2? Vì sao ở điều kiện thường Nitơ là một chất trơ? ở điều kiện nào N2 trở nên hoạt động hơn ?
Cấu tạo phân tử N2 :

Liên kết trong phân tử N2 là liên kết 3 bền vững chính vì vậy mà ở nhiệt độ thường nitơ là một khí trơ.
ở nhiệt độ cao liên kết 3 dễ bị cắt hơn khi đó nitơ sẽ trở nên hoạt động hơn.



kiểm tra bài cũ
Câu 2: Nêu những tính chất hoá học đặc trưng của N2. Viết phương trình phản ứng minh hoạ ?
Những tính chất hoá học đặc trưng của Nitơ là:
Tính oxi hoá:
? Tác dụng với H2
N2 + 3H2 ? 2NH3

? Tác dụng với Kim loại
N2+ 3Mg ? Mg3N2
Tính khử :
? Tác dụng với O2
N2 + O2 ? 2NO - Q


A. AMONIAC

I. Cấu tạo phân tử
Dựa vào cấu tạo nguyên tử N, và H hãy mô tả sự hình thành phân tử amoniac NH3. Hãy viết công thức phân tử, công thức electron, công thức cấu tạo của amoniac.
Hãy quan sát hình ảnh sau và cho nhận xét
(Học sinh hoạt động nhóm, sau 5phút báo cáo kết quả)



Cấu tạo phân tử
Công thức phân tử : NH3
Tên gọi : Amoniac

? Công thức electron

?Công thức cấu tạo


Liên kết trong phân tử NH3 là liên kết CHT phân cực, nitơ tích điện âm, hiđro tích điện dương.
Phân tử NH3 có cấu tạo hình tháp, đáy là một tam giác đều, nguyên tử N ở đỉnh tháp còn 3 nguyên tử H nằm ở 3 đỉnh của tam giác đều.
Phân tử NH3 là phân tử phân cực


Tính Chất vật lí
Hãy quan sát lọ đựng khí NH3, nhận xét về trạng thái, màu sắc, xác định mùi của khí NH3, tính tỉ khối của NH3 so với không khí.
Dự đoán tính tan của NH3
Hãy giải thích hiện tượng quan sát được trong đoạn phim sau
Hãy giải thích tính tan của NH3

Tính Chất vật lí
? NH3 là 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
? NH3 tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch có tính kiềm.


Tính chất hoá học
1. Tính bazơ yếu
Hãy dựa vào thuyết Axit-Bazơ của Bronsted để giải thích tính bazơ của NH3?
Giải thích: do N trong NH3 còn 1 cặp electron tự do nên có khả năng hình thành liên kết cho nhận với H+ vì vậy NH3 có khả năng nhận H+ thể hiện tính bazơ.
Dung dịch NH3 có biểu hiện tính chất của một kiềm yếu như thế nào?
Hãy thực hiện thí nghiệm và nhận xét ?
Hãy viết PTPƯ giải thích hiện tượng.

a) Tác dụng với nước
NH3 + HOH ? NH4+ + OH-
Dung dịch NH3 + Phenolphtalein ? màu hồng tím


tính chất hoá học
1. Tính bazơ yếu
Hãy quan sát thí nghiệm và nhận xét.
TN1: HCl(k) + NH3(k)
TN2: NH3 + H2O + Fe(NO3)3
b) Tác dụng với axit
HCl + NH3 ? NH4Cl
c) Tác dụng với dung dịch muối của nhiếu kim loại, tạo kết tủa hiđrôxit của chúng
3NH3 + 3H2O + Fe(NO3)3 ? 3NH4NO3 + Fe(OH)3?
Kết luận :
Amoniac ở trạng thái khí hay trong dung dịch đều thể hiện tính bazơ yếu. Tác dụng với Axit tạo thành muối amoni và kết tủa được hiđroxit của nhiều kim loại.
Ngoài những tính chất kể trên NH3 còn có tính chất đặc biệt khác đó là gì?
Hãy tnến hành thí nghiệm, quan sát và cho biết hiện tượng, viết PTPƯ để giải thích hiện tượng quan sát được? (Học sinh hoạt động nhóm, sau 5 phút báo cáo kết quả)
TN1: Cho từ từ d2 NH3 + d2CuSO4
TN2: Nhỏ vài giọt d2 AgNO3 vào d2 NaCl.Nhỏ từ từ d2NH3 cho đến khi kết tủa tan hoàn toàn.
2. Khả năng tạo phức
HS: Quan sát
TN1:
Đầu tiên có kết tủa màu xanh:
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O ? Cu(OH)2 +(NH4)2SO4
Sau đó kết tủa tan, thu được dung dịch xanh thẫm
Cu(OH)2 +4NH3 ? [Cu(NH3)4]2+ + 2 OH-
TN2: lúc đầu tạo kết tủa trắng của AgCl
AgNO3+ NaCl ? AgCl +NaNO3
Sau đó kết tủa tan.
AgCl + 2NH3 ? [Ag(NH3)2] ++ Cl-

KL: Dung dịch NH3 có khả năng hoà tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất. Các ion [Cu(NH3)4]2+ , [Ag(NH3)2]+ là các ion phức, được tạo thành nhờ liên kết cho nhận giữa cặp electron tự do của nitơ trong phân tử NH3 với các obitan trống của ion kim loại .



Tính chất hoá học

? Dựa vào số oxi hoá của N trong NH3 và trong các hợp chất khác của nitơ, hãy dự đoán tính chất của NH3 trong phản ứng oxi hoá- khử ?

Dự đoán: Trong NH3, N có số oxi hoá -3 là mức thấp nhất của N vì thế trong các phản ứng oxi hoá- khử, số oxi hoá của N trong NH3 chỉ có thể tăng lên, vì thế NH3 chỉ có tính khử, không bao giờ có tính oxi hoá .

3. Tính khử
Amoniac có tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại ( Nitơ có số oxi hoá từ -3 thường đến 0, +2). So với H2S, tính khử của NH3 yếu hơn.

Quan sát hình vẽ sau, nhận xét và viết phương trình phản ứng?
Tính chất hoá học
3. Tính khử:
a) Tác dụng với oxi :
Amoniac cháy trong không khí với ngọn lửa màu vàng
4NH3 + 3 O2 ? 2N2 + 6 H2O.
Khi có xúc tác là hợp kim platin và iriđi ở 8500c - 9000C
4NH3 + 5O2 ? 4 NO + 6H2O
b) Tác dụng với Clo:
Khí NH3 tự bốc cháy trong khí Clo tạo ngọn lửa có khói trắng
2 NH3 + 3 Cl2 ? N2 + 6 H2O.
Khói trắng là những hạt NH4Cl sinh ra do khí HCl vừa tạo thành hoá hợp với NH3.

c) Tác dụng với một số oxit kim loại.
Khi đun nóng , NH3 có thể khử oxit của một số kim loại thành kim loại.
Vd: 2NH3 + 3 CuO ? 3 Cu + N2 + 3 H2O.


IV. ứng dụng và điều chế.
1. 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.
Trong phòng thí nghiệm NH3 được điều chế như thế nào?
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
Trong công nghiệp NH3 được điều chế như thế nào?

b. Trong công nghiệp.
Tổng hợp từ N2 và H2 :
N2 + 3 H2 ? 2NH3
Với nhiệt độ : 450- 5000c.
áp suất : 300 - 1000 atm.
Chất xúc tác : Fe hoạt hoá .
? Hãy giải thích các điều kiện của phản ứng tổng hợp NH3.
Nhà máy sản xuất amoniac
Bài tập củng cố
Câu 1: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử, số oxi hoá của N trong phân tử NH3 có nhận xét gì về tính chất của NH3 .Cho ví dụ minh hoạ
Đặc điểm cấu tạo:
? Phân tử phân cực: Tan mạnh trong dung môi phân cực (H2O).
? Nguyên tử có cặp e tự do: Có phản ứng hoá hợp với axit. Tạo liên kết cho nhận ? NH3 là một bazơ.
? Có khả năng tạo phức với một số ion kim loại.
? N có số oxi hoá -3 do đó NH3 chỉ có tính khử mà không có tính oxihoá.

Câu 2: Quan sát 2 hình sau
Hãy cho biết:

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 ?
Đáp án
1. Sơ đồ thiết bị ở hình 2 dùng để điều chế NH3. Vì NH3 nhẹ hơn không khí nên nó có thể thu được bằng phương pháp đẩy không khí ở bình úp ngược.
2. Sơ đồ thiết bị ở hình 1 dùng để điều chế các khí nặng hơn không khí, hình 2 dùng để điều chế các khí nhẹ hơn không khí.
3. Các hóa chất dùng để điều chế:
Cl2 : KMnO4, HCl.
NH3 : Ca(OH)2, NH4Cl.
H2 : Zn, HCl.