Amonia [bắt nguồn từ từ tiếng Pháp ammoniac /amɔnjak/],[1] còn được viết là a-mô-ni-ắc,[1] là một hợp chất của nitơ và hydro có công thức hóa học NH3. Là một hydride nhị phân ổn định và hydride pnictogen đơn giản nhất, amonia là một chất khí không màu, có mùi hăng đặc trưng[ mùi khai ]. Nó là một chất thải nitơ phổ biến, đặc biệt là giữa các sinh vật sống dưới nước, và nó góp phần đáng kể vào nhu cầu dinh dưỡng của các sinh vật trên cạn bằng cách đóng vai trò là tiền chất của thực phẩm và phân bón. Amonia, trực tiếp hoặc gián tiếp, cũng là một chất xây dựng để tổng hợp nhiều sản phẩm dược phẩm và được sử dụng trong nhiều sản phẩm tẩy rửa thương mại. Nó chủ yếu được thu thập bằng cách tổng hợp hạ mức của không khí và nước.
|
4
NH
3
+
3
O
2
500
o
C
2
N
2
+
6
H
2
O
{\displaystyle {\ce {4NH3 + 3O2 ->[500^o C] 2N2 + 6H2O}}}
Nguyên tử kim loại loại kiềm hoặc nhôm: 2 NH 3 + 2 Na 350 o C 2 NaNH 2 + H 2 {\displaystyle {\ce {2NH3 + 2Na ->[350^o C] 2NaNH2 + H2}}} 2 NH 3 + 2 Al 800 900 o C 2 AlN + 3 H 2 {\displaystyle {\ce {2NH3 + 2Al ->[800-900^o C] 2AlN + 3H2}}}Tác dụng với dung dịch muối: 3 NH 3 + AlCl 3 + 3 H 2 O ⟶ Al [ OH ] 3 + 3 NH 4 Cl {\displaystyle {\ce {3NH3 + AlCl3 +3H2O -> Al[OH]3 + 3NH4Cl}}}Tính base yếuSửa đổiTan trong nướcSửa đổiTheo thuyết Brønsted-Lowry, NH3 khi tan trong nước, một phần nhỏ các phân tử amonia kết hợp với ion H+ của nước tạo thành cation amoni NH4+ và giải phóng anion OH-, lúc này nước sẽ đóng vai trò là axit. NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH {\displaystyle {\ce {NH3 + H2O NH4+ + OH-}}} \]Ion OH- làm cho dung dịch có tính base, tuy nhiên so với dung dịch kiềm mạnh [thí dụ xút, potat, nước vôi trong...] cùng nồng độ thì nồng độ anion OH- do amonia tạo thành nhỏ hơn nhiều. Do có tính base nên dung dịch amonia làm cho quỳ tím hóa xanh còn dung dịch phenolphtalein từ không màu chuyển thành hồng. Do đó để phát hiện amonia, người ta dùng quỳ tím ẩm để nhận ra khí này. Tác dụng với axitSửa đổiH.1 Sự tạo thành "khói" amoni chloride Amonia [ở dạng khí cũng như dung dịch] dễ dàng trung hòa axit tạo thành muối amoni. Thí dụ: hay NH 3 + H + ⟶ NH 4 + {\displaystyle {\ce {NH3 + H+ -> NH4+}}}Khi đặt hai bình mở nút đựng dung dịch HCl đặc và dung dịch NH3 ở gần nhau thì thấy có "khói" màu trắng tạo nên [hình 1]. Do HCl và NH3 là những hợp chất dễ bay hơi nên chúng đã hóa hợp với nhau tạo thành tinh thể muối amoni chloride, chính tinh thể này đã tạo nên hiện tượng "khói". NH 3 [ k ] + HCl [ k ] ⟶ NH 4 Cl [ r ] {\displaystyle {\ce {NH3[k] + HCl[k] -> NH4Cl[r]}}}Phản ứng này được dùng để nhận biết khí amonia. Tác dụng với dung dịch muốiSửa đổiH.2 Sục khí amonia vào dung dịch đồng [II] sunfat tạo kết tủa xanh lam và dung dịch amoni sunfat. Dung dịch amonia có khả năng tạo kết tủa nhiều hydroxide kim loại khi tác dụng Thí dụ trong hình 2, dung dịch amonia đã phản ứng với dung dịch đồng[II] sunfat tạo kết tủa xanh lam: NH 3 + H 2 O + CuSO 4 ⟶ [ NH 4 ] 2 SO 4 + Cu [ OH ] 2 {\displaystyle {\ce {NH3 + H2O + CuSO4 -> [NH4]2SO4 + Cu[OH]2 v}}}Khả năng tạo phứcSửa đổiDung dịch amonia có khả năng tạo phức với rất nhiều hợp chất khó tan của kim loại như Cu, Ag, Ni, Pb, Zn, Vì các cation này có orbital trống nên có thể tiếp nhận cặp electron chưa liên kết trong nguyên tử N của NH3. M [ OH ] 2 + 4 NH 3 ⟶ [ M [ NH 3 ] 4 ] [ OH ] 2 {\displaystyle {\ce {M[OH]2 + 4NH3 -> [M[NH3]4][OH]2}}} [với M = Cu, Zn, Pb,] Ni [ OH ] 2 + 6 NH 3 ⟶ [ Ni [ NH 3 ] 6 ] [ OH ] 2 {\displaystyle {\ce {Ni[OH]2 + 6NH3 -> [Ni[NH3]6][OH]2}}} Ag + + 2 NH 3 ⟶ [ Ag [ NH 3 ] 2 ] + {\displaystyle {\ce {Ag+ + 2NH3 -> [Ag[NH3]2]+}}}Điều chếSửa đổiTrong phòng thí nghiệm: 2 NH 4 Cl + Ca [ OH ] 2 ⟶ NH 3 + CaCl 2 + H 2 O {\displaystyle {\ce {2NH4Cl + Ca[OH]2 -> NH3 + CaCl2 + H2O}}} Trong công nghiệp: Phần lớn NH3 [90%] được sản xuất theo phương thức Haber-Bosch với N 2 {\displaystyle \mathrm {N_{2}} } từ không khí, H 2 {\displaystyle \mathrm {H_{2}} } từ khí Mêtan [ C H 4 {\displaystyle \mathrm {CH_{4}} } ] và nước. CH 4 + H 2 O CO + 3 H 2 {\displaystyle {\ce {CH4 + H2O CO + 3H2}}} [xúc tác Ni, nhiệt độ cao]N 2 + 3 H 2 2 NH 3 {\displaystyle {\ce {N2 + 3H2 2NH3}}} [ΔH = 92 kJ/mol] Phản ứng trên thuận nghịch và tỏa nhiệt, do đó phải có các điều kiện phù hợp để chuyển dịch cân bằng về bên phải theo nguyên lý Le Chatelier. Thực tế, phản ứng này thường được thực hiện ở 450500 , 200300 atm, xúc tác là hỗn hợp Fe, Al2O3, K2O, nhưng hiệu suất chỉ từ 2025%. Phương thức CaCN2 của Rothe-Frank-Caro: Phương thức Persek từ nhôm nitride AlN và nước: 2 AlN + 3 H 2 O ⟶ Al 2 O 3 + 2 NH 3 {\displaystyle {\ce {2AlN + 3H2O -> Al2O3 + 2NH3}}}Từ NO và H2: 2 NO + 5 H 2 ⟶ 2 NH 3 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {2NO + 5H2 -> 2NH3 + 2H2O}}}Khử hydro bằng nitơ [tiếng anh: hydrodenitrogenation] 3 H 2 + R 3 N ⟶ 3 R H + NH 3 {\displaystyle {\ce {3H2 + R3N -> 3R-H + NH3}}}Ứng dụngSửa đổiỨng dụng chủ yếu của amonia là điều chế phân đạm, điều chế axit nitric, là chất sinh hàn, sản xuất hiđrazin N2H4 dùng làm nhiên liệu cho tên lửa. Ngoài ra, dung dịch amonia còn được dùng làm chất tẩy rửa gia dụng. Nguy hiểmSửa đổiNếu hít nhiều amonia sẽ bị bỏng đường hô hấp [rát cổ họng]. Khí amonia gấy ức chế thần kinh tạo nên cảm giác khó chịu cáu gắt. Triệu chứng: Ho, đau ngực [nặng], đau thắt ngực, khó thở, thở nhanh, thở khò khè.
Tham khảoSửa đổi
Liên kết ngoàiSửa đổi
Video liên quanChủ Đề |