Title Bài 5. Ammonia. Muối ammonium - GV.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 1 I. AMMONIA 1. Cấu tạo phân tử: - Phân tử ammonia được tạo bởi một nguyên tử nitrogen liên kết với ba nguyên tử hydrogen và có dạng hình học là chóp tam giác: Đặc điểm cấu tạo của phân tử ammonia:  - Nguyên tử nitrogen còn một cặp electron không liên kết, tạo ra vùng có mật độ điện tích âm trên nguyên tử nitrogen  - Liên kết N-H phân cực, cặp electron dùng chung lệch về nguyên tử nitrogen làm cho nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương.  - Liên kết N-H tương đối bền với năng lượng liên kết là 386 kJ/mol. Ví dụ 1. Trình bày các bước lập công thức Lewis của phân tử ammonia. Đáp án: Viết công thức electron: Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử (liên kết cộng hóa trị phân cực) ta được công thức Lewis: Ví dụ 2. Dạng hình học của phân tử ammonia là A. hình tam giác đều. B. hình tứ diện. C. đường thẳng. D. hình chóp tam giác. Ví dụ 3. Từ đặc điểm cấu tạo của phân tử ammonia, hãy giải thích tại sao: a) Ammonia là một base. a) Các phân tử ammonia có khả năng tạo liên kết hydrogen mạnh với nhau. Đáp án: a) Do nguyên tử nitrogen trong phân tử ammonia còn một cặp electron chưa tham gia liên kết có thể nhận proton H + . b) Nguyên tử nitrogen còn một cặp electron không liên kết, tạo ra vùng có mật độ điện tích âm trên nguyên tử nitrogen.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 2 - Liên kết N – H phân cực, cặp electron dùng chung lệch về phía nguyên tử nitrogen làm cho nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương. Do đó, các phân tử ammonia có khả năng tạo liên kết hydrogen mạnh với nhau. 2. Tính chất vật lí: - Ammonia tồn tại ở cả trong môi trường đất, nước, không khí. Trong cơ thể người. ammonia được tạo ra trong quá trình chuyển hoá thức ăn chứa protein.  - Ở điều kiện thường, ammonia tồn tại ở thể khí, không màu, nhẹ hơn không khí, mùi khai và xốc. Ammonia tan nhiều trong nước. Ở điều kiện thường, 1 lít nước hoà tan được khoảng 700 lít khí ammonia. Ammonia dễ hoá lỏng (hoá lỏng ở -33,3°C) và dễ hoá rắn (hóa rắn ở –77,7°C).  Ví dụ 1. Hãy giải thích tại sao ammonia tan tốt trong nước. Đáp án: Vì tạo được liên kết hydrogen với nước nên ammonia tan nhiều trong nước. Ví dụ 2. Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây: a) Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphtalein sẽ bị hút lên bình chứa khí ammonia và phun thành tia màu hồng. Hãy giải thích hiện tượng trên. b) Trong phòng thí nghiệm, có thể thu khí NH 3 bằng phương pháp đẩy nước được không? Vì sao. Đáp án: a) Do NH 3 tan tốt trong nước nên làm giảm áp suất đột ngột nên nước bị phun thành tia, khi NH 3 tan trong nước tạo thành dung dịch base nên làm cho nước chứa phenolphtalein chuyển màu hồng. b) Vì NH 3 tan tốt trong nước nên không thể thu được bằng phương pháp đẩy nước. Ví dụ 3. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào không đúng? A. Ở điều kiện thường, ammonia là chất khí không màu, mùi xốc. B. Khí ammonia nặng hơn không khí và tan nhiều trong nước. C. Khí ammonia dễ hoá lỏng và hóa rắn. D. Phân tử ammonia chứa các liên kết cộng hoá trị phân cực. Ví dụ 4. Các chất khí điều chế trong phòng thí nghiệm thường được thu theo phương pháp đẩy không khí (cách 1, cách 2) hoặc đẩy nước (cách 3) như các hình vẽ dưới đây:
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 3 Có thể dùng cách nào trong 3 cách trên để thu khí ammonia? A. Cách 3. B. Cách 1. C. Cách 2. D. Cách 2 hoặc cách 3. Đáp án: Ammonia là chất khí nhẹ hơn không khí và tan nhiều trong nước nên cách 1 là lựa chọn tốt nhất. 3. Tính chất hóa học: a) Tính base: - Dung dịch ammonia có môi trường base yếu, làm quỳ tím chuyển màu xanh, phenolphthalein chuyển màu hồng. - Ở thể khí, ammonia cũng có khả năng nhận proton, thể hiện tính chất của một base Bronsted-Lowry. Ví dụ: NH 3 (g) + HCl(g) → NH 4 Cl(s) - Tác dụng với dung dịch muối (Al 3+ , Mg 2+ , Fe 3+ ,…): MgCl 2 + 2NH 3 + H 2 O → Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 4 Cl Fe(NO 3 ) 3 + 3NH 3 + H 2 O → Fe(OH) 3 ↓ + 3NH 4 NO 3 b) Tính khử: - Trong phân tử ammonia, nguyên tử nitrogen có số oxi hoá −3 (số oxi hóa thấp nhất của nitrogen) nên ammonia thể hiện tính khử. - Khi đốt cháy oxygen, ammonia cháy với ngọn lửa màu vàng. 4NH 3 + 3O 2 ot  2N 2 + 6H 2 O 4NH 3 + 5O 2 oPt 800900C 4NO + 6H 2 O (*) Phản ứng (*) là giai đoạn trung gian trong quá trình điều chế nitric acid từ ammonia trong công nghiệp. Ví dụ 1. Nêu và giải thích hiện tượng trong các thí nghiệm sau: a) Cho quỳ tím ẩm tiếp xúc với khí ammonia. b) Lấy hai đũa thủy tinh (quấn bông) nhúng vào lọ HCl đặc và NH 3 đặc sau đó để cạnh nhau. c) Sục từ từ khí ammonia đến dư vào dung dịch muối AlCl 3 . Đáp án: a) Hiện tượng: Quì tím chuyển sang màu xanh do khí NH 3 tan trong nước (ẩm) tạo môi trường base. NH 3 + H 2 O ⇀ ↽ NH 4 + + OH - b) Hiện tượng: Có khói trắng xuất hiện do NH 3 tác dụng với HCl tạo tinh thể NH 4 Cl dạng khói trắng. NH 3(đặc) + HCl (đặc) → NH 4 Cl c) Hiện tượng: có kết tủa keo trắng không tan trong NH 3 dư. 33234AlCl+3NH+3HOAl(OH)+3NHCl Ví dụ 2. Trong hai phản ứng oxi hoá ammonia bằng oxygen ở trên, hãy: a) Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá. b) Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 4 Đáp án: a) Các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá trong 2 phản ứng là nitrogen và oxygen. 4NH 3  + 3O 2   2N 2  + 6H 2 O 4NH 3  + 5O 2   4NO + 6H 2 O Ví dụ 3. Ammonia thể hiện tính base, tính khử ở quá trình nào dưới đây? Giải thích. a) Cho ammonia phản ứng với nitric acid (HNO 3 ) để tạo thành phân bón ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ). b) Dùng ammonia tẩy rửa lớp copper (II) oxide phủ trên bề mặt kim loại đồng, tạo kim loại, nước và khí nitrogen. Đáp án: a) NH 3 + HNO 3 → NH 4 NO 3 phản ứng này NH 3 nhận proton H + của HNO 3 nên NH 3 thể hiện tính base. b) 2 + 3CuO → 3Cu + + 3H 2 O N tăng số oxi hóa -3 → 0 nên NH 3 thể hiện tính khử. Ví dụ 4. Cho các nhận định về tính chất hóa học của ammonia. a. Trong dung dịch, ammonia không làm đổi màu quỳ tím do tính base yếu. b. Ammonia thể hiện tính base và tính oxi hóa. c. Phản ứng giữa ammonia và hydrochloric acid chứng minh amonia có tính chất của một base. d. Trong phản ứng với oxygen, ammonia đóng vai trò là chất khử. Chọn đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c), d) Đáp án: a. S. Dung dịch ammonia làm quỳ hóa xanh. b. S. Ammonia có tính base và khử. c. Đ. d. Đ. 4. Ứng dụng: 5. Sản xuất: - Trong công nghiệp ammonia được tổng hợp theo quá trình Haber (hay Haber - Bosch): N 2 (g) + 3H 2 (g) oxt,t,pˆˆˆˆ† ‡ˆˆˆˆ 2NH 3 (g) o r298H = - 92 kJ - Để phản ứng đạt hiệu suất cao người ta thực hiện phản ứng ở áp suất cao (200 bar), nhiệt độ vừa phải (khoảng trên 400 o C), xúc tác Fe.