Amoniac – Wikipedia tiếng Việt

Amoniac
Cấu trúc phân tử
Tổng quan
Danh pháp IUPAC	Ammonia Azane
Tên khác
Công thức phân tử	NH3
Phân tử gam	17,0304 g/mol
Biểu hiện	Chất khí không màu mùi khai
Số CAS	[7664-41-7]
Thuộc tính
Tỷ trọng và pha	0,6813 g/l, khí
Độ hòa tan trong nước	89,9 g/100 ml ở 0 °C
Điểm nóng chảy	-77,73 °C (195,42 K)
Điểm sôi	-33,34 °C (239,81 K)
pKa	≈34
pKb	4,75
Độ nhớt
Nguy hiểm
MSDS	MSDS ngoài
Các nguy hiểm chính	Chất ăn mòn và chất độc
NFPA 704
Điểm bắt lửa	11°C
Rủi ro/An toàn	R10, R23, R34, R50 S1/2, S16, S36/37/39, S45, S61
Số RTECS	BO0875000
Trang dữ liệu bổ sung
Cấu trúc & thuộc tính
Dữ liệu nhiệt động lực
Dữ liệu quang phổ
Các hợp chất liên quan
Các hợp chất tương tự
Các hợp chất liên quan	Hiđrazin Axít hydrazoic Hydroxylamin Cloramin
Ngoại trừ có thông báo khác, các dữ liệu được lấy ở 25°C, 100 kPa Thông tin về sự phủ nhận và tham chiếu

Amoniac (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp ammoniac /amɔnjak/),^[1] còn được viết là a-mô-ni-ắc,^[1] là một hợp chất vô cơ có công thức phân tử NH₃. Trong tự nhiên, amoniac sinh ra trong quá trình bài tiết và thối rữa xác sinh vật.

Do có 3 electron độc thân, nên nguyên tử nitơ trong phân tử amoniac tạo thành ba liên kết cộng hóa trị với ba nguyên tử hidro.

Phân tử NH₃ có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh và ba nguyên tử hidro ở đáy tạo thành một tam giác. Ba liên kết N - H đều là liên kết cộng hóa trị có phân cực: Ở N có dư điện tích âm, ở các nguyên tử H có dư điện tích dương.

• Ở điều kiện tiêu chuẩn, nó là một chất khí độc, có mùi khai, tan nhiều trong nước (ở điều kiện thường 1 lít nước hòa tan được 800 lít amoniac) do hình thành liên kết hiđro với phân tử nước.


• NH₃ có độ phân cực lớn do phân tử NH₃ có cặp electron tự do và liên kết N–H bị phân cực. Do đó NH₃ là chất dễ hoá lỏng.


• NH₃ là dung môi hoà tan tốt: NH₃ hoà tan các dung môi hữu cơ dễ hơn nước do có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Kim loại kiềm và các kim loại Ca, Sr, Ba có thể hòa tan trong NH₃ lỏng tạo dung dịch xanh thẫm.

• Trong amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nhất nên amoniac có tính khử. Ví dụ như trong phản ứng hóa học:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O (500°C)

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O (xúc tác Pt, 800°C)

2NH₃ + 3CuO → N₂ + 3Cu + 3H₂O (đun nóng)

• Thêm nữa, amoniac tương đối kém bền bởi nhiệt. Nó có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao (600 °C) theo phản ứng hóa học:

2NH₃${displaystyle rightleftarrows }$ N₂ + 3H₂

• Tác dụng với ion kim loại chuyển tiếp tạo ion phức: 2NH₃ + Ag⁺ → [Ag(NH₃)₂]⁺


• Nguyên tử hiđrô trong amoniac có thể bị thế bởi nguyên tử kim loại loại kiềm hoặc nhôm:

2NH₃ + 2Na →  2NaNH₂ + H₂ (350 °C)

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂ (800-900 °C)

• Tác dụng với dung dịch muối: 3NH3 + AlCl3 +3H2O ---> Al(OH)3 + 3NH4Cl

Tính bazơ yếu[sửa | sửa mã nguồn]

Tan trong nước[sửa | sửa mã nguồn]

Theo học thuyết Brønsted-Lowry, NH₃ khi tan trong nước, một phần nhỏ các phân tử amoniac 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.

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH^-

Ion OH^- làm cho dung dịch có tính bazơ, tuy nhiên so với dung dịch kiềm mạnh (thí dụ xút, potat, nước vôi trong...) cùng nồng độ thì nồng độ anion OH^- do amoniac tạo thành nhỏ hơn nhiều. Do có tính bazơ nên dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh còn dung dịch phenolphtalein từ không màu chuyển thành hồng. Do đó để phát hiện amoniac, người ta dùng quỳ tím ẩm để nhận ra khí này.

Dễ phân hủy[sửa | sửa mã nguồn]

NH₄OH dễ bị phân hủy trong dung dịch giải phóng khí amoniac theo phương trình ion rút gọn sau:

NH₄⁺ + OH^- → NH₃ + H₂O

Tác dụng với axit[sửa | sửa mã nguồn]

H.1 Sự tạo thành "khói" amoni clorua

Amoniac (ở dạng khí cũng như dung dich) dễ dàng trung hòa axit tạo thành muối amoni.

Thí dụ: 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ hay 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 clorua, chính tinh thể này đã tạo nên hiện tượng "khói".

NH_{3 (k)} + HCl _(k) → NH₄Cl _(r)

Phản ứng này được dùng để nhận biết khí amoniac.

Tác dụng với dung dịch muối[sửa | sửa mã nguồn]

H.2 Sục khí amoniac vào dung dịch đồng (II) sunfat tạo kết tủa xanh lam và dung dịch amoni clorua.

Dung dịch amoniac có khả năng tạo kết tủa nhiều hidroxit kim loại khi tác dụng

Thí dụ trong hình 2, dung dịch amoniac đã phản ứng với dung dịch đồng (II) sunfat tạo kết tủa xanh lam:

NH₃ + H₂O + CuSO₄ → (NH₄)₂SO₄ + Cu(OH)₂ ↓

Khả năng tạo phức[sửa | sửa mã nguồn]

1. Trong phòng thí nghiệm: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → NH₃ + CaCl₂ + H₂O


2. Trong công nghiệp:

• Phần lớn NH₃ (90%) được sản xuất theo phương thức Haber-Bosch với ${\displaystyle {\mathrm{N}}_2}$ từ không khí, ${\displaystyle {\mathrm{H}}_2}$ từ khí Mêtan (${displaystyle mathrm {CH_{4}} }$) và nước.

CH₄ + H₂O ${displaystyle rightleftarrows }$ CO + 3H₂ (xúc tác Ni, nhiệt độ cao)

N₂ + 3H₂${displaystyle rightleftarrows }$ 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 450-500°C, 200-300 atm, xúc tác là hỗn hợp Fe, Al₂O₃, K₂O... nhưng hiệu suất chỉ từ 20-25%.

• Phương thức CaCN₂ của Rothe-Frank-Caro:

CaCN₂ + 3H₂O → CaCO₃ + 2NH₃

• Phương thức Persek từ nitrua nhôm AlN và nước:

2AlN + 3H₂O → Al₂O₃ + 2NH₃

2NO + 5H₂ → 2NH₃ + 2H₂O

Ứng dụng chủ yếu của amoniac 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 amoniac còn được dùng làm chất tẩy rửa gia dụng.

Nếu hít nhiều amoniac sẽ bị bỏng đường hô hấp (rát cổ họng).

1. ^ ^{a ă} Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française”, Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 49.
   

1. Hóa học vô cơ, tập hai, Hoàng Nhâm, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.


2. Sách giáo khoa Hóa học 11 nâng cao, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.

Wikimedia Commons có thư viện hình ảnh và phương tiện truyền tải về Amoniac