Chương 2. Nhóm nitơ - phốt pho

Amoniac và muối amoni

I. AMONIAC

1. Cấu tạo và tính chất vật lí

- Công thức phân tử: NH3

Mô hình phân tử amoniac

- Là chất khí không màu, mùi khai và xốc. Tan nhiều trong nước.

2. Tính chất hóa học

a. Tính bazơ yếu (do cặp e chưa tham gia liên kết ở nguyên tử N)

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

- Các phản ứng minh họa:

     + Phản ứng với nước:

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

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

     + Phản ứng với axit → muối amoni:

NH(k) + HCl (k) → NH4Cl (khói trắng)

NH3 + H2SO4 → NH4HSO4

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

     + Tác dụng với dung dịch muối của các kim loại mà hidroxit không tan → bazơ và muối:

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

Chú 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

b. Tính khử mạnh (do N trong NH3 có mức oxi hóa thấp nhất -3)

- Tác dụng với O2                  

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (t0 thường)

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (8500C và có Pt làm xúc tác)

- Tác dụng với Cl2                  

2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl (t0)

8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl

- Tác dụng với oxit của kim loại        

3CuO + 2NH3 → N2 + 3H2O + N2 (t0)

3. Điều chế

- Trong công nghiệp: tổng hợp từ N2 và H2               

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 (4500C; Fe, p)

- 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 (t0)

NH4HCO3 → NH3 + H2O + CO2 (t0)

4. Nhận biết

- 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.

5. Ứng dụng

- 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.

II. MUỐI AMONI

1. Khái niệm và công thức tổng quát

- Muối amoni là muối của NH3 với axit.

- Công thức tổng quát: (NH4)xA.

2. Tính chất vật lí

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

(NH4)xA → xNH4+ + Ax-

- 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+

3. Tính chất hóa học

- Tác dụng với dung dịch axit → muối mới và bazơ mới                

NH4HCO3 + HCl → NH4Cl + H2O + CO2

- Tác dụng với dung dịch bazơ → muối mới + NH3 + H2O             

NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl

- Tác dụng với dung dịch muối → 2 muối mới                                 

(NH4)2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NH4Cl

- 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

4. Điều chế

- NH3 + axit.

- Dùng phản ứng trao đổi ion.

5. Nhận biết   

     Muối amoni tạo khí mùi khai với dung dịch kiềm

NH4+ + OH- → NH3 + H2O

     Mời các bạn tham khảo các bài tập sau cùng hochoaonline.net: