Tiêu đề Bài 5. Ammonia. Muối ammonium - HS.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. 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. 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. Ví dụ 2. Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây:
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 2 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. 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: 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. 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.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 3 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 . 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. 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. 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) 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. Ví dụ 1. Ammonia có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. a. Trong công nghiệp, ammonia thường được sử dụng với vai trò chất làm lạnh (chất sinh hàn). b. Do có hàm lượng nitrogen cao (82,35% theo khối lượng) nên ammonia được sử dụng làm phân đạm rất hiệu quả. c. Phần lớn ammonia được dùng phản ứng với acid để sản xuất các loại phân đạm. d. Dung dịch ammonia được sử dụng làm chất tẩy rửa phổ biến trong công nghiệp và gia dụng. Ví dụ 2. Khi làm lạnh hỗn hợp khí gồm ammonia, hydrogen và nitrogen thì ammonia sẽ hoá lỏng trước.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 2. NITROGEN – SULFUR 4 Tính chất vật lí nào của các chất giúp giải thích hiện tượng trên? Ví dụ 3. Vận dụng kiến thức về cân bằng hoá học, tốc độ phản ứng, biến thiên enthalpy để giải thích các điều kiện của phản ứng sản xuất ammonia, cụ thể: 1. Nếu tăng hoặc giảm nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng và tốc độ phản ứng như thế nào? 2. Nếu giảm áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào? Tại sao không thực hiện ở áp suất cao hơn? 3. Vai trò của chất xúc tác trong phản ứng là gì? II. MUỐI AMMONIUM 1. Tính tan, sự điện li: - Muối ammonium (chứa NH 4 + ): NH 4 Cl, NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , … - Hầu hết các muối ammonium đều dễ tan trong nước và phân li hoàn toàn ra ion. Ví dụ: NH 4 Cl → NH 4 +  + Cl - 2. Tác dụng với kiềm, nhận biết ion ammonium: - Khi đun nóng hỗn hợp muối ammonium với dung dịch kiềm, sinh ra khí ammonia mùi khai.  Ví dụ: (NH 4 ) 2 SO 4  + 2NaOH → Na 2 SO 4  +2NH 3  + 2H 2 O - PT ion rút gọn: NH 4 + + OH - ot  NH 3 ↑ + H 2 O - Phản ứng tạo thành khí mùi khai (NH 3 )  dung dịch kiềm là thuốc thử nhận biết muối ammonium. 3. Tính chất kém bền với nhiệt: - Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân huỷ khi nung nóng. Ví dụ: NH 4 Cl ot  NH 3 + HCl (NH 4 ) 2 CO 3 ot NH 3 + CO 2 + H 2 O NH 4 NO 3 ot  N 2 O + 2H 2 O NH 4 NO 2 ot N 2 + 2H 2 O 4. Ứng dụng: