Bài 4: Ammonia NH3 và một số hợp chất ammonium NH4+

Cấu tạo phân tử của ammonia NH3 Phân tử NH3 có cấu trúc chóp tam giác, với nguyên tử nitrogen ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là 3 nguyên tử hydr

Hóa 11 Ammonia NH3 và một số hợp chất ammonium NH4+

Lý thuyết Bài 4 Ammonia NH3 và một số hợp chất ammonium NH4+ Hóa học 11 Chân trời sáng tạo

1. Cấu tạo phân tử của ammonia NH3

Phân tử Ammonia NH3 có cấu trúc chóp tam giác, với nguyên tử nitrogen Nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là 3 nguyên tử hydrogen.

2. Tính chất của ammonia NH3

a. Tính chất vật lí

Ammonia là chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí. Ammonia tan rất nhiều trong nước tạo thành dung dịch ammonia. Dung dịch ammonia đậm đặc thường có nồng độ 25%.

b. Tính chất hoá học

Ammonia chủ yếu thể hiện tính khử và tính base trong các phản ứng hoá học.

- Ammonia thể hiện tính base:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−

NH3 + HCl → NH4Cl

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

- Ammonia thể hiện tính khử:

4NH3 + 3O2 (t∘) → 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 (Pt,t∘) → 4N2 + 6H2O

3. Tổng hợp ammonia NH3

Quá trình Haber được thể hiện như sau:

- Hỗn hợp nitrogen và hydrogen (tỉ lệ mol 1 : 3) được nén ở áp suất cao và đưa vào tháp tổng hợp ammonia trong điều kiện nhiệt độ, áp suất và chất xúc tác thích hợp.

- Hỗn hợp khí đi ra từ tháp tổng hợp gồm N2, H2 và NH3 được dẫn đến tháp làm lạnh. Ở đây, NH3 hoá lỏng và được tách riêng, còn hỗn hợp khí N2 và H2 chưa phản ứng được đưa trở lại tháp tổng hợp.

4. Muối ammonium NH4+ (một số hợp chất muối ammonium NH4+)

a. Tính chất vật lí

Muối ammonium NH4+ là những chất tinh thể ion. Hầu hết các muối ammonium dễ tan trong nước.

b. Tính chất hoá học

- Muối ammonium tác dụng với dung dịch kiềm khi đun nóng cho khi ammonia có mùi xốc đặc trưng. Phản ứng này dùng để nhận biết ion ammonium trong dung dịch.

NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O

- Muối ammonium dễ bị phân huỷ khi đun nóng.

NH4Cl(t∘)→ NH3 + HCl

NH4HCO3(t∘)→ NH3 + CO2 + H2O

NH4NO3(t∘)→ N2O + 2H2O

5. Ứng dụng

- Ammonia NH3 được sử dụng để sản xuất nitric acid HNO3, các loại phân đạm. Ammonia còn được sử dụng làm chất làm lạnh, làm dung môi và nhiều ứng dụng quan trọng khác trong đời sống và sản xuất.

- Muối ammonium NH4+ được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất, đặc biệt được dùng làm phân bón trong nông nghiệp.