Lý thuyết về amoniac và muối amoni

   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:

NH₃ (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⁺ + A^x-

- 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