BÀI 5: AMMONIA. MUỐI AMMONIUM
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 5: AMMONIA. MUỐI AMMONIUM
Mục tiêu
Mục tiêu
MỤC TIÊU
- Mô tả được công thức Lewis và dạng hình học của phân tử ammonia. - Từ cấu tạo của phân từ ammonia, giải thích được tính tan, tính base, tính khử. Viết được phương trình hoá học minh hoạ - Vận dụng được kiến thức về cân bằng hoá học, tốc độ phản ứng, enthalpy cho phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen trong quá trình Haber. - Trình bày được tính chất cơ bản của muối ammonium và nhận biết ion ammonium trongdung dịch. - Trình bày được ứng dụng của ammonia; ammonium nitrate và một số muối ammonium tan. - Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm nhận biết được ion ammonium trong phân đạm chứa lon ammonium.
Ammonia
Cấu tạo phân tử (HDD2)
I. AMMONIAC
1. Cấu tạo phân tử
Hoạt động 2 trang 33 Hóa học 11: Trình bày các bước lập công thức Lewis của phân tử ammonia.
Lời giải: Các bước lập công thức Lewis của phân tử ammonia (NH3): Bước 1: Viết công thức electron: Bước 2: Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử ta được công thức Lewis:
Ảnh
Ảnh
Cấu tạo phân tử (KN)
- 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.
Ảnh
* Công thức Lewis và dạng hình học của NH3 - 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.
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1 trang 34 Hóa học 11: Từ đặc điểm cấu tạo của phân tử ammonia, hãy giải thích tại sao các phân tử ammonia có khả năng tạo liên kết hydrogen mạnh với nhau
Ảnh
Lời giải: Trong phân tử nitrogen: - 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 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.
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 (hoá rắn ở –77,7 °C).
2. Tính chất vật lí
Tính chất hóa học (HĐ tr36)
3. Tính chất hoá học a) Tính base
Hoạt động trang 34 Hóa học 11: Xác định chất cho, chất nhận proton trong mỗi phản ứng. Dùng mũi tên để biểu diễn sự cho, nhận đó.
Lời giải: Xét phản ứng: Latex(NH_3 + HCl → NH_4Cl) Chất cho proton là HCl, chất nhận proton là Latex(NH_3): Xét phản ứng: Latex(NH_3 + HNO_3 → NH_4NO_3) Chất cho proton là Latex(HNO_3), chất nhận proton là Latex(NH_3): Xét phản ứng: Latex(2NH_3 + H_2SO_4 → (NH_4)_2SO_4) Chất cho proton là Latex(H_2SO_4), chất nhận proton là Latex(NH_3):
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Tính chất hóa học (base)
- Trong dung dịch, một phần số phân tử ammonia nhận proton của nước, tạo thành ion ammonium Latex(NH_4^+) - Dung dịch ammonia có môi trường base yếu, làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphthalein chuyển sang màu hồng. - Ở thể khí, ammonia cũng có khả năng nhận proton, thể hiện tính chất của một base Bronsted – Lowry. Ví dụ: Latex(NH_3(g) + HCl(g) → NH_4Cl(s)).
Ảnh
Tính chất hóa học (tính khử)
b. Tính khử - Trong phân tử ammonia, nguyên tử nitrogen có số oxi hoá –3 (số oxi hoá thấp nhất của nitrogen) nên ammonia thể hiện tính khử. - Khi đốt cháy trong oxygen, ammonia cháy với ngọn lửa màu vàng. - Trong công nghiệp, phản ứng giữa ammonia và oxygen được thực hiện ở nhiệt độ 800 °C – 900 °C với xúc tác Pt. Phản ứng trên là giai đoạn trung gian quan trọng trong quá trình sản xuất nitric acid theo phương pháp Ostwald.
Ảnh
Ảnh
Ứng dụng
4. Ứng dụng
Một số ứng dụng của ammonia được thể hiện trong sơ đồ sau:
Ảnh
Sản xuất
Trong công nghiệp, quá trình sản xuất ammonia thường được thực hiện ở nhiệt độ Latex(400^oC – 450^oC), áp suất 150 – 200 bar, xúc tác Fe.
5. Sản xuất
Ảnh
Muối ammonium
Tính tan, sự điện li
II. MUỐI AMMONIUM
1. Tính tan, sự điện li
Một số muối ammonium phổ biến: Latex(NH_4Cl, NH_4ClO_4, NH_4NO_3), Latex((NH_4)_2SO_4, NH_4H_2PO_4, (NH_4)_2HPO_4, NH_4HCO_3, (NH_4)_2Cr_2O_7). Hầu hết các muối ammonia đều tan trong nước và phân li hoàn toàn ra ion. Ví dụ: Latex(NH_4->NH_4+Cl^-) Chú ý: Dạng hình học của ion ammonium:
Ảnh
Tác dụng với kiềm
2. Tác dụng với kiềm – Nhận biết ion ammonium
Khi đun nóng hỗn hợp muối ammonium với dung dịch kiềm, sinh ra khí ammonia có mùi khai. Ví dụ: Phương trình ion rút gọn:
Ảnh
Ảnh
Thí nghiệm
Thí nghiệm trang 36 Hóa học 11: Nhận biết ion ammonium trong phân đạm
Lời giải: - Hiện tượng: + Hai mẫu phân bón đều dễ tan trong nước. + Đun nhẹ hai ống nghiệm đều thấy thoát ra khí không màu, có mùi khai và xốc. + So sánh màu ở mẩu giấy pH với thang pH thấy tạo thành môi trường base. - Dấu hiệu để nhận biết ion ammonium: Khi đun nóng hỗn hợp muối ammonium với dung dịch kiềm sinh ra khí ammonia có mùi khai. Phương trình hoá học:
Ảnh
Ảnh
Tính kém bền nhiệt
3. Tính chất kém bền nhiệt
Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân huỷ khi đun nóng. Ví dụ:
Ảnh
Ứng dụng
4. Ứng dụng
Một số ứng dụng của muối ammonium được thể hiện ở sơ đồ sau:
Ảnh