Hoá học 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Lý thuyết10 Trắc nghiệm28 BT SGK 115 FAQ

Nội dung bài học Amoniac và muối amoni tìm hiểu về cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (tính tan, tỉ khối, màu, mùi), ứng dụng chính, amoniac trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp . Tính chất hoá học của amoniac: Tính bazơ yếu (tác dụng với nước, dung dịch muối, axit) và tính khử (tác dụng với oxi, clo). Cách điều chế NH_3.Tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, tính tan). Tính chất hoá học (phản ứng với dung dịch kiềm, phản ứng nhiệt phân) và ứng dụng của muối amoni.

YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Amoniac

1.2. Muối amoni

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập Bài 8 Hóa học 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao

4. Hỏi đáp về Bài 8 Chương 2 Hóa học 11

Tóm tắt lý thuyết

1.1. AMONIAC

1.1.1. Cấu tạo phân tử

Sơ đồ cấu tạo của phân tử NH3

Hình 1: Sơ đồ cấu tạo của phân tử NH₃

Nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng 3 liên kết cộng hóa trị có cực.
Nguyên tử N còn có 1 cặp e hoá trị.
Nguyên tử N có số oxi hóa thấp nhất -3
Phân tử có cấu tạo không đối xứng nên phân tử NH₃ phân cực.

1.1.2. Tính chất vật lý

Là chất khí không màu, mùi khai, xốc, nhẹ hơn không khí
Tan nhiều trong nước, tạo thành dd có tính kiềm

Video 1: Sự hòa tan của Amoniac trong nước

Khí NH₃tan nhiều trong nước làm giảm P trong bình và nước bị hút vào bình. Phenolphtalein chuyển thành màu hồng ⇒ NH₃ có tính bazơ.
Dung dịch NH₃ đậm đặc trong phòng thí nghiệm có nồng độ 25% (N = 0,91g/cm³).

1.1.3. Tính chất hóa học

Tính bazơ yếu

Tác dụng với nước

Khi hoà tan khí NH₃ vào nước, 1 phần các phân tử NH₃ phản ứng tạo thành dd bazơ ⇒ dd NH₃là bazơ yếu:

NH₃ + H₂O \(\rightleftharpoons\) NH₄⁺+ OH^-

Làm quỳ tím chuyển sang màu xanh

Tác dụng với dung dịch bazơ

Dung dịch NH₃ có khả năng làm kết tủa nhiều hidroxít kim loại

AlCl₃ + 3NH₃ + 3 H₂O → Al(OH)₃ \(\downarrow\) + 3 NH₄Cl

Al³⁺+3NH₃+3H₂O → Al(OH)₃\(\downarrow\)+ 3NH₄⁺

Tác dụng với axít

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

NH₃ _(k) + HCl _(k) → NH₄Cl

(không màu) (ko màu) (khói trắng)

Video 2: Amoniac tác dụng với axit clohidric

Tính khử

Trong phân tử NH₃, N có số oxi hóa là -3. Nitơ có các số oxi hóa là -3,0,+1,+2,+3,+4,+5. Như vậy trong các phản ứng hóa học khi có sự thay đổi số oxi hóa, số oxi hóa của N trong NH₃ chỉ có thể tăng lên → thể hiện tính khử.

Tác dụng với oxi

Video 3: Thí nghiệm giữa NH₃ và Oxi

NH₃ được tạo ra từ phản ứng của NH₄Cl và CaO

Khí O₂ được tạo ra từ phản ứng của KClO₃ và MnO₂

Hiện tượng: Que đóm đang cháy bỗng vụt tắt
Giải thích: Khí N₂ không duy trì sự cháy 4 NH₃ + 3O₂ 2N₂ + 6 H₂O

Tác dụng với Clo

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6 HCl

Nếu NH₃ dư : NH₃ + HCl → NH₄Cl (khói trắng)

* Kết luận: Amoniac có các tính chất hoá học cơ bản: Tính bazơ yếu và Tính khử

1.1.4. Ứng dụng

Sản xuất HNO₃
Sản xuất phân đạm và dd NH₃ có thể sử dụng trực tiếp làm phân bón
Điều chế N₂H₄ làm nhiên liệu cho tên lửa
NH₃ lỏng dùng làm chất làm lạnh cho thiết bị lạnh
Sử dụng trong công nghiệp đông lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản nông phẩm...)
Sử dụng trong công nghiệp môi trường (loại bỏ một số khí gây ô nhiễm như SO₂...)

1.1.5. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm

Đun nóng muối amoni với Ca(OH)₂ hay dd kiềm: 2NH₄Cl+Ca(OH)₂→ CaCl₂+2NH₃ \(\uparrow\)+2H₂O
Để làm khô khí, ta cho khí NH₃ có lẫn hơi nước qua bình vôi sống CaO.
Điều chế nhanh 1 lượng nhỏ khí NH₃, ta đun nóng dung dịch NH₃ đậm đặc.

Trong công nghiệp

N2 + 3H2 2NH3 \(\triangle H < 0\)

Nhiệt độ: 450 – 500^OC
Áp suất: 200- 300 atm
Chất xúc tác: Fe/Al₂O₃, K₂O

1.2. MUỐI AMONI

Muối amoni là chất tinh thể ion gồm cation amoni NH₄⁺ và anion gốc axít. Ví dụ: NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, (NH₄)₂CO₃

1.2.1.Tính chất vật lý

Tinh thể
Đều tan trong nước
Ion NH₄⁺ không màu

1.2.2.Tính chất hoá học

Tác dụng với bazơ kiềm

(NH₄)₂SO₄+ 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O.

Phương trình ion thu gọn: NH₄⁺ + OH^- → NH₃ + H₂O → Điều chế NH₃ trong Phòng thí nghiệm và nhận biết muối amoni.

Phản ứng nhiệt phân

Muối amoni tạo bởi axít không có tính oxi hoá: (HCl,H₂CO₃) → NH₃

NH₄Cl (r) NH₃ _(k) + HCl _(k).

(NH₄)₂CO₃ (r) NH₃ (k) + NH₄HCO₃(r).

NH₄HCO₃(r) NH₃(k) + CO₂(k) + H₂O

(NH₄)₂CO₃; NH₄HCO₃ ở nhiệt độ thường cũng tự phân huỷ; ở nhiệt độ cao phản ứng xảy ra nhanh hơn; Dùng NH₄HCO₃ trong bột nở.
Muối amoni tạo bởi axít có tính oxi hoá: (HNO₂, HNO₃) → N₂ , N₂O

NH₄NO₂ N₂ + 2H₂O

NH₄NO₃ N₂O + 2H₂O

Bài tập minh họa

Bài 1:

Để nhận biết các dung dịch: NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄, K₂SO₄ đựng trong các lọ mất nhãn ta dùng:

Hướng dẫn:

Bước 1: Trích dẫn 3 mẫu thử
Bước 2: Bari tan trong nước tạo dung dịch Ba(OH)₂
- NH₄NO₃: có khí mùi khai: Ba(OH)₂ + 2NH4NO3 → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃\(\uparrow\) + 2H₂O
- (NH₄₎₂SO₄: khí mùi khai và kết tủa trắng: Ba(OH)₂ + (NH4)2SO4 → BaSO₄_{\(\downarrow\)} + 2NH3\(\uparrow\) + 2H2O
- K₂SO₄: kết tủa trắng: Ba(OH)₂ + K2SO4: → BaSO4 \(\downarrow\)+ 2KOH

Bài 2:

Hỗn hợp X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác) thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với He bằng 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là:

Hướng dẫn:

M_X = 7,2. Áp dụng quy tắc đường chéo ta có: \(n_{H_2}:n_{N_2}=4:1\)
⇒ Giả sử ban đầu có 4 mol H₂ và 1 mol N₂ trong X
N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃
x → x → 2x
⇒ sau phản ứng: nY = 2x + (1 - x) + (4 - 3x) = 5 - 2x mol
Bảo toàn khối lượng: m_X = m_Y
⇒ 5 × 7,2 = (5 - 2x) × 2 × 4
⇒ x = 0,25 mol
⇒ H% (tính theo N₂) = 25%

Bài 3:

Cho các phản ứng sau:
4NH₃ + 5O₂→ 4NO + 6H₂O (1)
NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄ (2)
2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂\(\uparrow\) + 3H₂O (3)
8NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6NH₄Cl (4)
NH₃ + H₂S → NH₄HS (5)
2NH₃ + 3O₂ → 2N₂\(\uparrow\) + 6H₂O (6)
NH₃ + HCl → NH₄Cl (7)
Số phản ứng trong đó NH₃không đóng vai trò là chất khử là:

Hướng dẫn:

Các phản ứng mà có sự tăng số oxi hóa của N ⇒ NH₃ thể hiện tính khử. Các phản ứng không có hiện tượng trên là: 2, 5, 7.

3. Luyện tập Bài 8 Hóa học 11

Sau bài học cần nắm:

Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (tính tan, tỉ khối, màu, mùi), ứng dụng chính, amoniac trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
Tính chất hoá học của amoniac: Tính bazơ yếu (tác dụng với nước, dung dịch muối, axit) và tính khử (tác dụng với oxi, clo).
Cách điều chế NH3. Tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, tính tan).
Tính chất hoá học (phản ứng với dung dịch kiềm, phản ứng nhiệt phân) và ứng dụng của muối amoni.