môn hóa vô cơ - amoniac - nh3

môn hóa vô cơ - amoniac - nh3 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vự...

Amoniac (NH3):

+ Cấu tạo :

_Hình chóp đáy tam giác đều,Nitơ ở đỉnh chop,H ở đỉnh đáy tam giác đều, góc H-N-H = 107o, N-H= 1,014A, Nlg lien kết = 385kJ/mol

_Cấu hình e ở trạng thái cơ bản : (σ slk)2(σ xlk)2(σ ylk)2(σ z)2

_Tính phân cực lớn , Mµ = 1,48D (so với 1,86D của H2O)

+ Tính chất vật lý:

_Khí không màu,mùi khai,xốc,nhẹ hơn không khí Tnc = -77,75oC, Ts = -33,35oC (quá cao so với những hợp chất tương tự do có lk H, ∆H hh= 22,82 kJ/mol)

_Dễ tan trong nước (1 lít nước ở 0oC hòa tan đc 1200l NH3, ở 20oC là 700l NH3).Giải thích :

Do sự tạo thành liên kết Hidro giữa phân tử NH3 và phân tử H2O.Dd NH3 có tỉ khối nhỏ hơn nước Dd NH3 đậm đặc thường có nồng độ C% = 25% D= 0,91

_Hằng số điện môi lớn nên dùng làm dd ion hóa tốt,dd NH3 lỏng

_Có khả năng hòa tan kl kiềm tạo màu lam thẫm

+ Tính chất hóa học:

_Hoạt động khá mạnh Dễ dàng liên kết với nhiều chất nhờ cặp e tự do ở N

_Tan trong nước tạo thành dd Base :

2

NH H NH

H O H OH

+ + + −

+

ˆ ˆ †

‡ ˆ ˆ

Có hằng số phân li là 1,8 10-5

*Chú ý : dd Amoniac là một base yếu, trong đó có ba loại hidrat bền: 2NH3.H2O (Snc=

-78,8oC) , NH3.H2O (Snc= -79o), NH3.H2O(Snc= -98o),ko tồn tại ion NH4+ , OH- và pt NH4OH

Khi tác dụng với acid, cân bằng chuyển dịch hoàn toàn sang phải, tạo dd muối Amoni

_NH4 td với HCl tạo khói trắng NH4Cl (phản ứng nhận biết HCl)

_Dễ tạo phức với ion kim loại chuyển tiếp tạo amoniacat

_Tính khử không đặc trưng bằng khả năng kết hợp.Có thể khử được oxit một số kim loại Ở nhiệt độ cao,H trong NH3 có thể lần lượt bị thay thế bởi kim loại hoạt động tạo amiđua ( -NH2−) , imiđua (−NH2−) ,nitrua (−N3 −).

Các phản ứng:

• Phản ứng cháy lửa màu vàng tạo N: 4NH3+3O2 =2N2+6H O2

• Phản ứng cháy có xúc tác Platin-Rodi (800oC-900oC):

4NH +5O =4NO+6H O

• Phản ứng cháy thổi chậm qua muội Pt : 2NH3+2O2= NH NO4 3+H O2

• Cl và Br oxi hóa mạnh Vd:NH3+3Cl2 =N2+6HCl

• F td tạo khí Nitơ triflorua: 4NH3+3F2 =NF3+3NH F4

• Iod tạo kết tủa đen dễ nổ khi chạm nhẹ :

5NH +3I =NI NH +3NH I H O+

+ Điều chế:

_Cho Canxi xianamit tác dụng hơi nước trong nồi áp suất :CaCN2+3H O CaCO2 = 3+2NH3 _Trong phòng thí nghiệm : đun sôi dd đậm đặc NH3 hoặc cho vôi bột tác dụng muối amoni:

2NH Cl Ca OH+ ( ) =2NH +CaCl +2H O

_Trong công nghiệp hiện đại ngày nay phần lớn NH3 (90%) được sản xuất theo phương thức Haber-Bosch với N2 từ không khí , H2 từ khí Mêtan (CH4) và nước

CH4 + H2O → CO + 3H2

2 3 2 2 3( 46, 2 / ; 96,3 / o)

N + H = NH ∆H = − kJ mol S∆ = − J mol K

_Phương thức CaCN2 của Rothe-Frank-Caro

CaCN2 + 3H2O → CaCO3 + 2NH3

_Phương thức Persek từ nitrua nhôm AlN và nước

2AlN + 3H2O → Al2O3 + 2NH3

Từ NO và H2 :

2NO + 5H2 → 2NH3 + 2H2O

+ Ứng dụng : Phân bón,Nhiệt lạnh,Nhiên liệu phản lực, điều chế HNO3

Urea [(NH2)2CO] :

+ Cấu tạo :

2 gốc NH2 nối với CO

+ Tính chất vật lý : Tinh thể màu trắng,tan tốt trong nước(108g/100ml ở 20oC),nhiệt độ nóng chảy từ 132,7oC -135oC,không có điểm sôi xác định,tỷ khối 1,33g/cm3

+ Tính chất hóa học : _Tác dụng dd kiềm:tác dụng dd kiềm khi đun nóng sẽ cho khí NH3 bay ra (NH4)2CO3 + 2NaOH → 2NH3↑ +Na2CO3+2H2O

_Phản ứng nhiệt phân:

(NH4)2CO3→ NH3+NH4HCO3

+ Điều chế : Urea đc tổng hợp từ NH3 và CO2 qua 2 phương trình:

2NH

3 + CO

2 → NH

2 COONH

4 ammonium carbamate

NH 2COONH4 → NH 2CONH 2 + H 2O

urea

Urea granule

+Ứng dụng :

 Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-formalđêhít

 Như là một thành phần của phân hóa học và chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nó cung cấp một nguồn đạm cố định tương đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưởng

 Như là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của lòng đường hay đường băng sân bay Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại như muối

 Như là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị

 Đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí nghiệp sản xuất bánh quy

 Như là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nước thơm

 Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnh sử dụng để sơ cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước

 Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel

Equation Chapter (Next) Section 1