NH4NO3 ra NH3 - Điều chế amoniac từ muối amoni

NH3 được điều chế từ muối amoni theo 2 cách là: cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân. Phương trình NH₄NO₃ ra NH₃ là một trong những phương trình thu được khí NH₃.

Phương trình hóa học NH₄NO₃ ra NH₃

Phương trình hóa học: NH₄NO₃ ra NH₃ là:

NaOH + NH₄NO₃ → H₂O + NaNO₃ + NH₃

- Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ.

- Cách thực hiện phản ứng: cho NH₄NO₃ tác dụng với NaOH và đun nóng

- Hiện tượng nhận biết: Khí amoniac (NH₃) bay ra làm sủi bọt khí dung dịch và có mùi khai.

Amoniac và muối Amoni

- Amoniac có công thức phân tử là NH3, hợp chất được cấu tạo từ ba nguyên tử hidro liên kết hóa học với một nguyên tử nitơ trung tâm, có nguồn gốc từ các nguồn tự nhiên cũng như tổng hợp công nghiệp. NH3 là một loại khí không màu có mùi hăng mạnh, dễ tan trong nước và hóa lỏng. Ở trạng thái lỏng nó có thể được sử dụng làm chất làm lạnh.

- Muối amoni là muối của NH₃ với axit bất kì, chúng gồm cation NH4+ và anion gốc axit.

Công thức tổng quát là: (NH₄)_xA. 

Ví dụ: Amoni Nitrat (NH4NO3), Amoni Clorua (NH4Cl), Amoni Sunfat ((NH4)2SO4).

Tất cả các muối amoni đều có thể tan trong nước, điện li hoàn toàn thành ion NH+  không có màu.

Điều chế amoniac từ muối amoni

- Cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm

Để điều chế amoniac từ muối amoni, ta cho muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm rồi tiến hành đun nóng sẽ thu được khí amoniac (NH3) có mùi khai bay hơi lên. Một số phương trình điều chế amoniac từ muối amoni như sau:

(NH4)₂ SO₄ + 2 NaOH → 2 NH₃ + 2 H₂O  + Na₂SO₄ (điều kiện: nhiệt độ)

Phương trình trên được viết thu gọn lại là: NH₄ (+) + OH (-) → NH₃ + H₂O

NaOH + NH₄NO₃ → H₂O + NaNO₃ + NH₃

- Thực hiện phản ứng nhiệt phân muối amoni

Hầu hết các muối amoni đều bị nhiệt phân, khi đun nóng các muối amoni có chứa gốc axit không có tính oxy hóa sẽ bị phân hủy thành amoniac.

Ví dụ: NH4Cl(r) → NH3 (k) + HCl (k) (nhiệt độ)

(NH4)₂CO₃ (r) → NH3 (k) + NH4HCO3 (r)

NH4HCO3 (r) → NH3 (k) + CO2 (k) + H2O (k)

Lưu ý: Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa như axit nitro, axit nitric sẽ cho ra sản phẩm là N2 và N2O khi bị nhiệt phân.

Ứng dụng của NH₄NO₃

- Làm nguyên liệu phân bón:

+ Amoni nitrat dưới dạng phân bón sẽ bổ sung hàm lượng Nitơ cho cây thông qua nitrat và amoni.Đây là loại phân bón rất dễ được hấp thụ và giúp cây trồng đạt được hiệu quả kinh tế cao, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng và năng suất cây.

+ Ngoài ra phân bón Amoni nitrat sẽ không làm chua đất và một số cây trồng cần được bổ sung thêm nitrat như bông, đay, mía, ngô khoai, cà phê, cao su, cây ăn quả lưu niên.

- Sản xuất thuốc nổ: Amoni nitrat hiện là chất được chính phủ quản lý vì nó là chất dễ nổ và đang được ứng dụng để sản xuất thuốc nổ vì các đặc tính như là chất oxy hóa mạnh và tính hút ẩm cao rất dễ gây cháy nổ.

- Các ứng dụng khác:

+ Amoni nitrat còn được sử dụng trong sản xuất túi ướp lanh gồm 2 lớp – một lớp chứa amoni nitrat khô và lớp còn lại chứa nước.

+ Amoni nitrat được sử dụng cho ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp mạ điện, khai khoáng, công nghiệp hàn, …

+ Amoni nitrat được sử dụng cho ngành hóa chất, làm cho oxydol, phèn amoni.

Ứng dụng của Amoniac và muối Amoni

* Ứng dụng của amoniac

- NH3 được dùng làm phân bón vì trong tất cả các hợp chất nito đều có nguồn gốc từ NH3, chất này rất cần thiết và quan trọng cho cây trồng phát triển.

- Dùng làm thuốc tẩy để tẩy rửa bề mặt của nhiều đồ dùng trong gia đình, làm sạch thủy tinh, đồ sứ, thép không gỉ, làm sạch lò nướng,...

- NH3 còn là thành phần quan trọng để sản xuất sợi tổng hợp, thuốc nhuộm màu trong ngành may mặc.

- Amoniac còn được sử dụng để xử lí môi trường, nhờ có NH3 mà loại bỏ được các chất độc hại trong khí thải khi đốt các nguyên liệu hóa thạch như than, đá,...

- Với tính khử mạnh, NH3 khan còn được sử dụng để làm giảm hoặc loại bỏ nhiễm khuẩn của thịt bò.

- Amoniac còn được dùng trong chế biến gỗ có tác dụng làm cho màu sắc gỗ trở nên đậm hơn, gỗ có màu sắc đẹp và bắt mắt hơn.

* Ứng dụng của muối amoni

- Trong y học: Muối amoni đôi khi được sử dụng như một phần của dung dịch để làm sạch vết thương hoặc làm mát cơ thể trong trường hợp cấp cứu.

- Trong hóa học, công nghiệp: Làm chất phân tích trong phòng thí nghiệm, được sử dụng trong quá trình làm sạch kim loại, sản xuất thuốc nhuộm, làm tinh thể để giảm độ ẩm trong quá trình hàn và trong việc sản xuất pin điện hóa

- Trong thực phẩm: Một số muối amoni được sử dụng như một chất làm chua hoặc tăng độ chua cho thực phẩm.

- Trong nông nghiệp: Có thể sử dụng để điều chỉnh độ pH của đất trong quá trình trồng trọt cây cối