Tính chất hóa học NH3

Amoniac được sử dụng nhiều trong ngành sản xuất phân bón, sản phẩm tẩy rửa và trong công nghiệp. Vậy tính chất hóa học NH₃ như thế nào? Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Amoniac là gì?

Amoniac bắt nguồn từ tiếng Pháp ammoniac và được phiên dịch ra tiếng việt là a-mô-ni-ắc. Đây là một hợp chất vô cơ có công thức phân tử là NH₃. Amoniac là một hợp chất vô cơ được cấu tạo từ 3 nguyên tử nitơ và 1 nguyên tử hidro tạo thành liên kết kém bền.

Phân tử NH₃ có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh liên kết cộng hóa trị với 3 nguyên tử hidro ở đáy tam giác. Do nitơ có ba electron độc thân nên có thể tạo 3 liên kết cộng hóa trị trên với hidro (Ba liên kết N – H đều là liên kết cộng hóa trị có phân cực: Ở N có dư điện tích âm, ở các nguyên tử H có dư điện tích dương).

Tính chất vật lý của Amoniac

- Trong điều kiện chuẩn khí NH3 là chất khí không màu, có mùi hăng và dễ hóa lỏng 

- Khối lượng phân tử tương đối: 17.031 g/mol

- Mật độ amoniac trong điều kiện tiêu chuẩn là 0,771g / l

- Điểm nóng chảy: -77,7 ^oC

- Điểm sôi: -33,5 ^oC

- Độ hòa tan: dễ dàng hòa tan trong nước (1: 700)

- Mật độ tương đối trong nước: 0,82 (-79 ℃)

- Mật độ tương đối trong không khí: 0,5971

Amoniac có độ phân cực lớn do phân tử NH₃ có cặp electron tự do và liên kết N–H bị phân cực. Do đó NH₃ là chất dễ hoá lỏng.

Dung dịch Amoniac là dung môi hoà tan tốt: NH₃ hoà tan các dung môi hữu cơ dễ hơn nước do có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Kim loại kiềm và các kim loại Ca, Sr, Ba có thể hòa tan trong NH3 lỏng tạo dung dịch xanh thẫm.

Tính chất hóa học Amoniac

a. Tính bazơ yếu

    - Tác dụng với nước:

NH₃ + H₂O ⇋ NH₄⁺ + OH^-

    ⇒ Dung dịch NH₃ là một dung dịch bazơ yếu.

    - Tác dụng với dung dịch muối (muối của những kim loại có hidroxit không tan):

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O →Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O →Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺

    - Tác dụng với axit → muối amoni:

NH₃ + HCl → NH₄Cl (amoni clorua)

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ (amoni sunfat)

b. Khả năng tạo phức

    Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất.

    Ví dụ:

    * Với Cu(OH)₂:

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (màu xanh thẫm)

    * Với AgCl:

AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl

    Sự tạo thành các ion phức là do sự kết hợp các phân tử NH3 bằng các electron chưa sử dụng của nguyên tử nitơ với ion kim loại.

c. Tính khử

    - Amoniac có tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại (Nitơ có số oxi hóa từ -3 đến 0, +2).

    - Tác dụng với oxi:

    - Tác dụng với clo:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

    NH₃ kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo “khói trắng” NH₄Cl

    - Tác dụng với CuO:

Điều chế NH₃ như thế nào?

NH₃ được điều chế theo 2 cách đó là

* Trong phòng thí nghiệm:

Có 2 cách để điều chế NH₃ trong phòng thí nghiệm gồm:

- Cách 1: Sử dụng muối amoni tác dụng với dung dịch natri hiđroxit

NH₄Cl + NaOH → NaCl + H₂O + NH₃.

- Cách 2: Nhiệt phân muối amoni

NH₄Cl →  HCl + NH₃

* Trong công nghiệp :

Tổng hợp từ nitơ và hiđro

    - Nhiệt độ: 450 – 500^oC.

    - Áp suất cao từ 200 – 300 atm.

    - Chất xúc tác: sắt kim loại được trộn thêm Al₂O₃, K₂O, ...

    Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH₃ hóa lỏng được tách riêng.

Ứng dụng của khí NH₃ 

Nó được sử dụng nhiều trong ngành sản xuất phân bón, sản phẩm tẩy rửa và trong công nghiệp.

Sản xuất phân bón

Khoảng 90 phần trăm amoniac sản xuất được sử dụng trong phân bón, để giúp duy trì sản xuất lương thực cho hàng tỷ người trên thế giới.

Sản phẩm tẩy rửa, vệ sinh

Amoniac có thể được sử dụng để làm sạch nhiều bề như bồn tắm, bồn rửa và nhà vệ sinh đến mặt bàn và nhà bếp và gạch. Amoniac cũng có hiệu quả trong việc làm sạch vết bẩn từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật, chẳng hạn như dầu mỡ nấu ăn và vết rượu vang. Bởi vì amoniac bay hơi nhanh, nó thường được sử dụng trong các dung dịch lau kính để giúp tránh vệt.

Sử dụng trong công nghiệp

- Khi được sử dụng làm khí làm lạnh và trong các thiết bị điều hòa không khí, amoniac có thể hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể từ môi trường xung quanh.

- Amoniac có thể được sử dụng để làm sạch nguồn cung cấp nước và là nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhựa, chất nổ, vải, thuốc trừ sâu và thuốc nhuộm.

- Được sử dụng trong xử lý chất thải và nước thải, kho lạnh, cao su, bột giấy và các ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống như một chất ổn định, trung hòa và là nguồn nitơ. Nó cũng được sử dụng trong sản xuất dược phẩm.