Tính chất hóa học của NH3 là
Cho quỳ tím vào dung dịch NH3 1M, quỳ tím chuyển sang màu gì ?
NH3 thể hiện tính bazơ trong phản ứng
Khí NH3 có lẫn hơi nước. Hóa chất dùng để làm khô khí NH3 là
Cặp muối nào tác dụng với dung dịch NH3 dư đều thu được kết tủa ?
Nhận biết dung dịch AlCl3 và ZnCl2 người ta dùng hóa chất nào sau đây ?
Trong phòng thí nghiệm, khí NH3 được điều chế bằng cách
Tìm phát biểu không phù hợp với phản ứng này
\[{N_2} + 3{H_2} \rightleftarrows 2N{H_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\Delta H = - 92kJ\]
Thành phần của dung dịch NH3 gồm:
Phát biểu nào dưới đây không đúng:
Phản ứng nào dưới đây NH3 không đóng vai trò chất khử?
Cho sơ đồ phản ứng sau:
X, Y, Z, T tương ứng là
Trong phân tử NH3 chứa liên kết:
Trong công nghiệp, người ta điều chế khí amoniac từ
Trước đây, trong thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ I, NH3 lỏng từng được thiết kế sử dụng làm thuốc phóng tên lửa. Hiện nay, NH3 được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất phân bón và một số hóa chất cơ bản. Trong đó lượng sử dụng cho sản xuất phân bón [cả dạng rắn và lỏng] chiếm đến trên 80% sản lượng NH3 toàn thế giới và tương đương với khoảng 1% tổng công suất phát năng lượng của thế giới. Bên cạnh đó NH3 vẫn được sử dụng trong công nghiệp đông lạnh [sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm,…], trong các phòng thí nghiệm, trong tổng hợp hữu cơ, hóa dược, y tế và cho các mục đích dân dụng khác. Ngoài ra trong công nghệ môi trường, NH3 còn được dùng để loại bỏ khí SO2 trong khí thải của các nhà máy có quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch [than, dầu] và sản phẩm amoni sunfat thu hồi của các quá trình này có thể được sử dụng làm phân bón.
Vì những lí do trên mà trong công nghiệp, có những mối quan tâm nhất định đến quy trình tổng hợp NH3 sao cho đạt hiệu suất cao nhất và hạn chế chi phí một cách tối đa. Vấn đề này có liên quan đến tính hiệu quả và kinh tế của phương pháp Haber tổng hợp amoniac, được biểu diễn bằng phương trình:
N2 [k] + 3H2 [k] ⇄ 2NH3 [k] ; ΔH = -92 kJ.mol-1
Câu hỏi trắc nghiệm: Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể điều chế khí NH3 bằng cách
A. cho N2 tác dụng với H2 [450oC, bột sắt].
B. cho muối amoni loãng tác dụng với kiềm loãng và đun nóng
C. cho muối amoni đặc tác dụng với kiềm đặc và đun nóng
D. nhiệt phân muối [NH4]2CO3
Đáp án: C
– Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể điều chế khí NH3 bằng cách cho muối amoni đặc tác dụng với kiềm đặc và đun nóng.
Giải thích chi tiết:
– Khí amoniac được điều chế bằng cách đun nóng muối amoni, thí dụ NH4Cl với Ca[OH]2
2NH4Cl + Ca[OH]2→toCaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O2
– 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.
Mời bạn đọc cùng với Top tài liệu tìm hiểu chi tiết về Amoni và muối Amoniac nhé.
– Muối amoni là chất tinh thể ion, gồm cation amoni NH+4 và anion gốc axit.
1. Tính chất vật lí và hóa học của muối Amoni
1.1.Tính chất vật lí
– Tất cả các muối amoni đều tan nhiều trong nước, khi tan điện li hoàn toàn thành các ion. Ion NH+4 không có màu.
1.2. Tính chất hóa học
*Tác dụng với dung dịch kiềm
– Dung dịch muối amoni đậm đặc phản ứng với dung dịch kiềm khi đun nóng sẽ cho khí amoniac bay ra.
– Tính chất này dùng để nhận biết ion amoni và điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm.
* Phản ứng nhiệt phân
Các muối amoni dễ bị phân hủy bởi nhiệt:
– Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi đun nóng dễ bị phân hủy thành amoniac.
– Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa như axit nitrơ, axit nitric khi bị nhiệt phân cho ra N2, N2O [đinitơ oxit].
1. 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 tử NH3, nguyên tử N còn có một cặp electron hóa trị có thể tham gia liên kết với nguyên tử khác.
2. Tính chất vật lí và tính chất hóa học của Amoniac
2.1.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, 1 lít nước hòa tan được khoảng 800 lít khí amoniac.
2.2. Tính chất hóa học
a. Tính bazơ yếu
* Tác dụng với nước
– Khi tan trong nước, NH3 kết hợp với ion H+ của nước, tạo thành ion amoni NH+ và ion hiđroxit OH−, 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.
* 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.
* Tác dụng với axit
– Amoniac tác dụng với dung dịch axit tạo ra muối amoni.
b. Tính khử
– Trong phân tử amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nhất là -3 nên có tính khử.
* Tác dụng với oxi
– Amoniac cháy trong oxi cho ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí nitơ và hơi nước.
* Tác dụng với clo
– Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo ra nitơ và hiđro clorua, đồng thời NH3 kết hợp ngay với HCl tạo thành “khói” trắng NH4Cl
3. Ứng dụng
Amoniac được dùng để:
– Sản xuất axit nitric, phân đạm như urê, amoni nitrat, amoni sunfat, …
– Điều chế hiđrazin N2H4 làm nhiên liệu cho tên lửa.
– Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh.
4. Điều chế
a. 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.
b. 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 thêm Al2O3, K2OAl2O3, K2O, …
Hỗn hợp khí tạo ra được làm lạnh để tách hóa lỏng amoniac.
NH3 hay còn gọi là khí amoniac là loại khí phổ biến và được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Vậy theo các bạn có bao nhiêu cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Hãy cùng thuvienhoidap tìm hiểu chủ đề hóa học này nha.
Video điều chế amoniac
Những cách điều chế NH3
a – Cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, NH3 thường được điều chế bằng tác dụng của muối amoni và kiềm hoặc sự thủy phân dễ dàng của các hợp chất nitơ.
Sử dụng muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm để điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm.
Và cách này cũng được sử dụng để nhận biết sự hiện diện của các ion amoni.
- 2NH4Cl + Ca[OH]2 → NH3 + CaCl2 + 2H2O
Sử dụng phương pháp thủy phân các hợp chất nitơ trong nước để thu được dung dịch amoniac.
- Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3↑
Phương pháp điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm nhanh nhất là cho nước amoniac đặc và NaOH đặc phản ứng với nhau.
b – Cách điều chế NH3 trong công nghiệp
Dưới đây là phương trình hóa học điều chế nh3 trong công nghiệp :
Có nhiều cách điều chế khí amoniac trong công nghiệp, nhưng cách phổ biến nhất là sử dụng phương pháp Haber thông qua sự kết hợp trực tiếp của N2 và H2 trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao và một chất xúc tác
Sử dụng khí thiên nhiên để điều chế amoniac
Khí thiên nhiên trước hết được khử lưu huỳnh, sau đó thông qua chuyển đổi thứ cấp và sau đó thông qua các quá trình chuyển đổi carbon monoxide, loại bỏ carbon dioxide… để thu được hỗn hợp nitơ-hydro, vẫn chứa khoảng 0,1% đến 0,3% cacbon monoxit và cacbon đioxit, và được metan hóa Sau khi loại bỏ tác dụng, thu được một khí tinh khiết có tỉ lệ số mol hiđro trên nitơ là 3, được nén bằng máy nén và đi vào mạch vòng tổng hợp amoniac để thu được sản phẩm là amoniac.
Amoniac [NH3] là gì?
Amoniac là một chất vô cơ, có công thức hóa học là NH3, là chất khí không màu, có mùi hắc.
Gồm một nguyên tử nitơ có 5 electron hóa trị, trong đó có 3 electron chưa ghép đôi, khi kết hợp với nguyên tử hydro, mỗi nguyên tử nitơ có thể kết hợp với 3 nguyên tử hidro để tạo thành phân tử amoniac thông qua liên kết cộng hóa trị có cực.
Nguyên tử nitơ trong phân tử amoniac có một cặp electron duy nhất. Cấu trúc không gian của phân tử amoniac là phân tử hình chóp tam giác.
Amoniac được biết là tự nhiên xuất hiện ở nhiều nơi trong môi trường như đất, không khí và trong thảm thực vật. Cũng có thể lưu ý rằng cơ thể con người tạo ra amoniac một cách tự nhiên trong khi phân hủy các thực phẩm chứa protein thành các axit amin.
Tính chất vật lý của NH3
- Là một chất khí không màu, có mùi hắc nồng như mùi nước tiểu.
- Hòa tan trong nước, etanol và ete.
- Bị phân hủy thành nitơ và hydro ở nhiệt độ cao, có tác dụng khử.
- Khối lượng phân tử tương đối: 17.031
- Tỷ trọng của khí amoniac ở điều kiện tiêu chuẩn: 0,771g / L
- Điểm nóng chảy: -77,7 °C
- Điểm sôi: -33,5 ℃
- Rất dễ tan trong nước [khối lượng: 1:700 hoặc khối lượng 53,97g / 100g]
- Điểm đánh lửa tự động: 651,1 ℃
- Áp suất tối đa: 11,2MPa
- Hệ số nén tối đa: 0,242
- Hệ số giãn nở nhiệt chất lỏng: 0,0025 1 / ℃ ở 25 ℃
- Tỷ lệ nhiệt dung riêng của khí: 1,301
Tính chất hóa học của NH3
Vì NH3 là dung dịch bazơ nên nó mang đầy đủ tính chất hóa học của bazơ như tác dụng với axit, muối, oxi hóa…
a – NH3 phản ứng với dung dịch axit
Vì NH3 là một bazơ yếu nên có thể tác dụng được với nhiều dung dịch axit để tạo thành muối.
NH3 tác dụng với axit HNO3 để tạo thành sản phẩm là muối Amoni nitrat.
NH3 tác dụng với axit H2SO4 để tạo thành sản phẩm là muối amoni sunfat
Amoniac tác dụng với axit HCl để tạo thành muối Amoni clorua
Amoniac tác dụng với axit photphoric để tạo thành muối Amoni photphat
NH3 tác dụng với axit axetic để tạo thành muối Amoni axetat
- NH3 + CH3COOH → CH3COONH4
Amoniac tác dụng với axit cacbonic để tạo thành muối Amoni bicacbonat
b – Phản ứng oxi hóa khử
NH3 có thể phản ứng với oxi, khí cacbon
NH3 tác dụng với oxi
Khí amoniac bị đốt cháy trong không khí để tạo thành khí NO và nước
Khi đốt cháy khí amoniac trong oxi nguyên chất thì sản phẩm tạo thành là khí N2 và nước
- 4NH3 + 3O2 [ oxi nguyên chất] → 2N2 + 6H2O
Amoniac tác dụng với khí cacbon
c – Phản ứng thế của NH3
Một dạng của phản ứng thay thế là hiđro trong phân tử amoniac được thay thế bởi các nguyên tử hoặc nhóm khác để tạo ra một loạt các chất dẫn xuất amoniac.
Một dạng khác là amoniac thay thế các nguyên tử hoặc nhóm trong các hợp chất khác bằng các nhóm amin hoặc imino của nó.
- COCl2 + 4NH3 → CO[NH]2 + 2NH4Cl
- HgCl2 + 2NH3 → Hg[NH2]Cl + NH4Cl
d – Phản ứng với oxit kim loại
NH3 có thể khử các oxit kim loại thành kim loại nguyên chất.
Ví dụ phản ứng khử đồng ra khỏi hợp chất đồng oxit của NH3
- 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 2H2O
Đây là một phản ứng oxi hóa – khử , sử dụng amoniac và đồng oxit để đun nóng cùng nhau, thể hiện tính khử của amoniac.
Khí amoniac có thể khử hợp chất bạc oxit thành bạc nguyên chất
- 3Ag2O + 2NH3 → 6Ag + N2 + 3H2O
Hoặc NH3 có thể khử oxit sắt thành sắt nguyên chất
- Fe2O3 + 2NH3 → 2Fe + N2 + 3H2O
e – NH3 tác dụng với dung dịch muối
Vì có tính bazơ nên NH3 tác dụng với dung dịch muối để tạo thành bazơ mới và muối mới.
Ví dụ phản ứng hóa học giữa amoniac với muối sắt III clorua
- FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → Fe[OH]3 + 3NH4Cl
Phản ứng giữa amoniac với muối đồng sunfat
- CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu[OH]2↓ + [NH4]2SO4
Phản ứng giữa amoniac với bạc clorua
- AgCl + 2NH3 + H2O → [Ag[NH3]2]OH + HCl
Các phản ứng với dung dịch muối khác
- FeSO4 + 2NH3 + 2H2O → Fe[OH]2 + [NH4]2SO4
- AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al[OH]3 + 3NH4Cl
Cách nhận biết NH3
Có nhiều cách nhận biết dung dịch amoniac gồm:
- Cách 1: Thử bằng giấy quỳ đỏ ướt, giấy thử chuyển sang màu xanh lam chứng tỏ có khí amoniac. Vì NH3 có tính bazơ yếu nên có thể đổi màu giấy quỳ tím sang màu xanh.
- Cách 2: Nhúng một đũa thủy tinh vào dung dịch axit clohiđric đặc nếu thấy có khói trắng, chứng tỏ có khí amoniac.
- Cách 3: Sử dụng các thiết bị điện tử hay kit test nhanh amoniac để nhận biết hàm lượng hay nồng độ NH3 trong nước.
- Cách 4: Khi thêm vào dung dịch đồng sunfat, amoniac làm dung dịch chuyển sang màu xanh lam đậm.
- NH3 + CuSO4 + H2O → [Cu[NH3]4[H2O]]SO4
Ứng dụng của amoniac
- Được sử dụng làm phân bón vì nó làm tăng năng suất cây trồng, các loại phân có hàm lượng đạm cao như phân urê, phân amoni nitrat… đều sản xuất từ khí amoniac.
- Được sử dụng trong gia đình như một chất tẩy rửa, NH3 được pha với nước để làm sạch thép không gỉ và thủy tinh.
- Amoniac được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm như một chất kháng khuẩn.
- Được sử dụng nó như một chất làm lạnh, trong các nhà máy nước đá.
- Được sử dụng trong công nghiệp lên men.
- Được sử dụng như một chất điều chỉnh pH trong quá trình lên men.
- NH3 được sử dụng để trung hòa chất ô nhiễm như oxit nitơ thải ra từ động cơ diesel.
- Được dùng làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa.
- Được sử dụng trong các ngành công nghiệp dệt may, được sử dụng trong sản xuất sợi tổng hợp như rayon và nylon.
Những tác hại mà khí amoniac
Khi tiếp xúc với amoniac với nồng độ nhẹ
- Nhiễm độc amoniac ở mức độ nhẹ có biểu hiện như viêm mũi , viêm họng , đau họng và phát âm khàn. Amoniac đi vào khí quản và phế quản có thể gây ho, khạc đờm và có máu trong đờm.
- Có thể ho ra máu nặng và phù phổi, khó thở, ho có bọt trắng hoặc đờm có máu, phổi nổi nhiều bọng nước to, vừa và to. Bệnh nhân đau rát cổ họng, ho, khạc ra máu hoặc ho ra máu, tức ngực và đau sau xương ức .
Khi tiếp xúc với amoniac thường xuyên
- Ngộ độc amoniac cấp tính biểu hiện chủ yếu là kích ứng niêm mạc đường hô hấp và bỏng. Các triệu chứng thay đổi tùy theo nồng độ amoniac, thời gian hít vào và mức độ nhạy cảm của cá nhân.
- Ngộ độc cấp tính nhẹ: khô họng, đau họng, khàn tiếng , ho, khạc ra đờm, tức ngực và nhức đầu nhẹ, chóng mặt, mệt mỏi, viêm phế quản và viêm phế quản .
- Ngộ độc cấp tính vừa: Các triệu chứng trên nặng lên, khó thở, đôi khi có đờm đỏ ngầu, tím tái nhẹ, xung huyết kết mạc rõ, phù nề thanh quản, phổi có ran ẩm ướt và khô.
- Ngộ độc nặng cấp tính: ho dữ dội, nhiều đờm có bọt màu hồng, khó thở, tim đập nhanh, khó thở, nặng hơn nữa là phù thanh quản, tím tái rõ ràng, hoặc hội chứng suy hô hấp cấp , tràn khí màng phổi nặng và khí phế thũng trung thất.
Từ khóa tìm kiếm : điều chế nh3 trong công nghiệp,điều chế nh3,điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm,trong phòng thí nghiệm người ta có thể điều chế khí nh3 bằng cách,trong phòng thí nghiệm điều chế nh3 bằng cách,trong phòng thí nghiệm nh3 được điều chế từ,phản ứng điều chế nh3 trong công nghiệp,trong công nghiệp nh3 được điều chế từ