Lý thuyết Amoniac và muối amoni

I. CẤU TẠO

- 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.

- 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.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí; tan tốt trong nước

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. 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) Tác dụng với nước:

NH₃ + H₂O   ↔   NH₄⁺  + OH^-

⇒ Dung dịch NH₃ là một dung dịch bazơ yếu.

b) Tác dụng với dung dịch muối:

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

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

c) Tác dụng với axit tạo muối amoni:

NH₃ + HCl → NH₄Cl    (amoni clorua)

2. 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) Tác dụng với oxi:

4NH₃ + 3O₂  .\(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2N₂ + 6H₂O

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

 4NH₃  +   5O₂   \(\xrightarrow{{{t}^{o}},\,\,xt}\)    4NO  +   6H₂O

b) Tác dụng với clo:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

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

c) Tác dụng với oxit kim loại:

2NH₃  +   3CuO   \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)   3Cu  +  N_2­  +   3H₂O 

IV. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

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

2. Trong công nghiệp

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

N₂ (k) + 3H₂(k) ⇔ 2NH₃ (k); ∆H = -92 kJ

V. MUỐI AMONI là những chất tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni NH₄⁺ và anion gốc axit.

1. Tính chất vật lí

Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước và khi tan điện li hoàn toàn thành các ion.

2. Tính chất hóa học

a) Phản ứng thuỷ phân

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

NH₄⁺ + HOH → NH₃ + H₃O⁺ (Tính axit)

b) Tác dụng với dung dịch kiềm: (nhận biết ion amoni, điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm)

c) Phản ứng nhiệt phân

- Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi nung nóng bị phân hủy thành NH3.

- Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa khi bị nhiệt phân cho ra N₂, N₂O.

- Nhiệt độ lên tới 500^oC, ta có phản ứng:

2NH₄NO₃ → 2N₂ + O₂ + 4H₂O

Sơ đồ tư duy: Amoniac và muối amoni