Amoniac (NH3) là một hợp chất vô cơ có tính ứng dụng cao. Do có nhiều ứng dụng nên nó được nghiên cứu, điều chế một cách cẩn thận và tỉ mỉ. Bạn đã biết cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm chưa? Việc nghiên cứu điều chế trong thí nghiệm giúp chúng ta nhận biết được gì?
Khái niệm về Amoniac (NH3)
Amoniac (NH3) là một trong những hợp chất được con người tìm kiếm qua nghiên cứu trao đổi dinh dưỡng của thực vật. Đây là một hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa 1 nguyên tử Nitơ liên kết đơn với 3 nguyên tử Hidro.
Bởi vì trong phân tử của hợp chất này còn có một cặp electron hóa trị nên nó có thể tham gia các phản ứng hóa học khác, liên kết thêm với các nhóm nguyên tử khác.
Trong tự nhiên, Amoniac (NH3) được sinh ra từ hiện tượng sấm sét trước cơn mưa rào, những phân tử Nitơ và Hidro trong không khí sẽ kết hợp với nhau, dưới tác động nhiệt của sét, áp suất không khí.
Amoniac (NH3) có tính chất vật lý gì?
Theo kiến thức tổng hợp, Amoniac (NH3) ở điều kiện bình thường sẽ ở dạng thể khí, không có màu, có mùi khai đặc trưng, khi hít phải cảm giác sốc nhẹ. Khí Amoniac (NH3) nhẹ hơn không khí nên khi mở nắp lọ chứa hóa chất, chúng ta sẽ thấy mùi khai bốc lên nhanh chóng.
Với cấu tạo phân tử, khí Amoniac (NH3) có thể dễ dàng tan trong nước, để tạo thành dung dịch Amoniac (NH3).
Amoniac (NH3) có những tính chất hóa học nào?
Để hiểu rõ hơn về Amoniac (NH3), chúng ta sẽ nghiên cứu các tính chất hóa học của chúng. Một số phản ứng hóa học thể hiện tính chất của Amoniac (NH3) như:
Đổi màu quỳ tím
Đưa giấy quỳ tím vào khí Amoniac (NH3) ẩm thì rất nhanh quỳ tím sẽ chuyển thành màu xanh.
Phản ứng cháy
Amoniac (NH3) cháy sẽ sinh ra ngọn lửa màu vàng, sản phẩm tạo ra khí nitơ và hơi nước.
Tác dụng với nước
Đây là một trong những tính chất hóa học đầu tiên của Amoniac (NH3). Khi khí Amoniac (NH3) tan trong nước sẽ kết hợp với ion H+ của nước. Từ đó sẽ tạo thành ion amoni NH4+ & ion hiđroxit OH−. Dung dịch Amoniac (NH3) sau đó có tính bazo nhẹ và có thể dẫn điện.
Phương trình minh họa: NH3 + H2O ⇆ NH4+ + OH-
Tác dụng với axit
Amoniac (NH3) có thể tác dụng axit tạo ra hợp chất muối amoni.
NH3 + HCl → NH4Cl (khói trắng)
NH3 + H2SO4 → NH4HSO4
NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Tác dụng với các phi kim (thể hiện tính khử)
Amoniac (NH3) thể hiện tính khử trong các phản ứng với phi kim điển hình, phim kim mạnh. Ví dụ như:
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (nhiệt độ cao)
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (nhiệt độ 800oC, xúc tác Pt)
2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl (nhiệt độ cao)
8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl
Tác dụng với oxit kim loại
Amoniac (NH3) khi tác dụng với oxit kim loại sẽ lấy đi oxi, trả lại kim loại tinh khiết.
3CuO + 2NH3 → Cu + 3H2O + N2
Tác dụng với muối
Amoniac (NH3) có thể tác dụng với rất nhiều loại muối kim loại để tạo ra hợp chất kết tủa.
Phương trình minh họa:
3NH3 + AlCl3 +3H2O → Al(OH)3 (kết tủa) + 3NH4Cl
2NH3 + MgCl2 + H2O → Mg(OH)2 + 2NH4Cl
2NH3 + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2 (kết tủa) +(NH4)2SO4
Chú ý: Với muối của Cu, Ag, Zn thì phản ứng sẽ có kết tủa sau đó chuyển thành phức chất tan.
||Ôn tập kiến thức:
- Magie Sunfat là chất gì? MgSO4 có kết tủa không? Màu gì?
- Bari Clorua là gì? BaCl2 có kết tủa không? Kết Tủa Màu gì?
Cách Điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, để điều chế Amoniac (NH3), chúng ta thực hiện bằng cách đun nóng các loại muối amoni. Khi có tác động bởi nhiệt độ, các muối sẽ bị phân hủy sinh ra khí Amoniac (NH3).
Phương trình điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm như sau:
2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Phương pháp điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm để thu được khí NH3 khô, không lẫn hơi nước thì chúng ta sẽ cho khí này đi qua bình đựng vôi sống CaO.
||Xem thêm: Điều Chế HNO3 Trong Phòng Thí Nghiệm
Cách điều chế NH3 trong công nghiệp
Cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm khá đơn giản, thu được một lượng khí Amoniac (NH3) nhỏ để phục vụ mục đích nghiên cứu. Đối với việc sản xuất Amoniac (NH3) số lượng lớn, chúng ta sẽ sử dụng cách điều chế công nghiệp, cho Nitơ tác dụng với Hidro.
N2(k) + 3H2(k) ⇆ to,p,xt2NH3(k) ∆H < 0
Điều kiện để xảy ra phản ứng là nhiệt độ từ 450 – 500oC, áp suất 200 – 300atm, các chất xúc tác phản ứng là: Al2O3, K2O, K2OAl2O3,… Khi thu được khí Amoniac (NH3) chúng ta tiến hành làm lạnh nhanh để thu được nó ở thể lỏng.
Ứng dụng của Amoniac (NH3) trong cuộc sống
Trong cuộc sống, Amoniac (NH3) thường được điều chế dùng để:
- Sản xuất các loại phân bón cho cây trồng như: amoni nitrat, phân đạm như urê, amoni sunfat,…
- Điều chế hidrazin N2H4 (một trong những loại nhiên liệu cho tên lửa)
- Hóa lỏng để làm chất gây lạnh trong các thiết bị điện lạnh.
Bài viết trên chúng tôi đã gửi đến bạn đọc cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm cụ thể, tính ứng dụng của NH3 trong thực tế. Chúc các bạn học thật tốt bộ môn Hóa học nhé.
||Bài viết liên quan khác:
- Cách điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm
- Saccarozo Là Gì? Công Thức Cấu Tạo Của Saccarozo & Tính chất
- Điều chế Etilen trong phòng thí nghiệm | Phương trình, phản ứng
- Điều chế Etyl Axetat trong phòng thí nghiệm (CH3COOC2H5)
- Điều Chế Metan Trong Phòng Thí Nghiệm | Phương trình (CH4)
