Tính chất vật lí, tính chất hoá học của Ammonia (NH3), Ammonium và ứng dụng? Hoá 11 chân trời bài 4

Nội dung về Cấu tạo phân tử của Ammonia (NH₃), tính chất vật lí, tính chất hoá học của Amonia, cách tổng hợp ammonia. Tính chất vật lí, tính chất hoá học của muối Ammonium. Ứng dụng của Ammonia và Ammonium.

1. 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 hydrogen.

2. Tính chất vật lí, tính chất hoá học của Ammonia NH₃

2.1. Tính chất vật lí của Amonia

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%.

2.2. Tính chất hoá học của Ammonia

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  2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂  4NO+ 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.

N₂(g)  +  3H₂(g)  2NH₃(g)   Δ_rH₂₉₈⁰ = –91,8 kJ

Trên thực tế, phản ứng này thường được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 380⁰C – 450⁰C áp suất khoảng 25 - 200 bar và dùng chất xúc tác là Fe.

- 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

4.1. Tính chất vật lí của ammonium

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

4.2. Tính chất hoá học của ammonium

- 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  NH₃ + HCl

NH₄HCO₃  NH₃ + CO₂ + H₂O

NH₄NO₃  N₂O + 2H₂O

5. Ứng dụng của Ammonia và Ammonium

• Ứng dụng của Ammonia

- Ammonia được sử dụng để sản xuất nitric acid, 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.

• Ứng dụng của Ammonium

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