Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể thu khí NH3 bằng cách

Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể thu...

A. Amoniac

I. Cấu tạo phân tử

-Trong phân tử amoniac, nguyên tử N liên kết với ba nguyên tử hiđro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cực.

-Trong phân tửNH3, nguyên tử N còn có một cặp electron hóa trị có thể tham gia liên kết với nguyên tử khác.

II. Tính chất vật lí

-Amoniac là chất khí không màu, có mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí.

-Khí amoniac tan rất nhiều trong nước: ở điều kiện thường,1lít nước hòa tan được khoảng 800 lít khí amoniac.

III. Tính chất hóa học

1. Tính bazơ yếu

a. Tác dụng với nước

-Khi tan trong nước,NH3kết hợp với ionH+ của nước, tạo thành ion amoniNH+ và ion hiđroxitOH−, làm cho dung dịch có tính bazơ và dẫn điện.

-Trong dung dịch, amoniac là bazơ yếu. Dùng giấy quỳ tím ẩm để nhận biết khí amoniac, quỳ tím sẽ chuyển thành màu xanh.

b. Tác dụng với dung dịch muối

-Dung dịch amoniac có thể tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại, tạo thành kết tủa hiđroxit của các kim loại đó.

c. Tác dụng với axit

-Amoniac tác dụng với dung dịch axit tạo ra muối amoni.

2. Tính khử

-Trong phân tử amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nhất là -3 nên cótính khử.

a. Tác dụng với oxi

-Amoniac cháy trong oxi cho ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí nitơ và hơi nước.

b. Tác dụng với clo

-Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo ra nitơ và hiđro clorua, đồng thờiNH3kết hợp ngay với HCl tạo thành “khói” trắngNH4Cl

IV. Ứng dụng

Amoniac được dùng để:

-Sản xuất axit nitric, phân đạm như urê, amoni nitrat, amoni sunfat, ...

-Điều chế hiđrazinN2H4làm nhiên liệu cho tên lửa.

-Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh.

V. Điều chế

1. Trong phòng thí nghiệm

-Khí amoniac được điều chế bằng cách đun nóng muối amoni, thí dụ

2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2 +2NH3↑+2H2O

-Để làm khô khí, người ta cho khí amoniac vừa tạo thành có lẫn hơi nước đi qua bình đựng vôi sống (CaO).

-Để điều chế nhanh một lượng nhỏ khí amoniac, người ta đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc.

2. Trong công nghiệp

-Khí amoniac được tổng hợp từ nitơ và hiđro theo phản ứng thuận nghịch và tỏa nhiệt sau:

N2(k)+3H2(k) ⇆ to,p,xt2NH3(k) ∆H < 0

Với các điều kiện sau:

-Nhiệt độ: 450 - 500oC.

-Áp suất cao: 200 - 300 atm.

-Chất xúc tác là sắt kim loại được trộn thêmAl2O3, K2OAl2O3, K2O, ...

Hỗn hợp khí tạo ra được làm lạnh để tách hóa lỏng amoniac.