Hóa ra amoniac và muối amoni không chỉ là những khái niệm khó hiểu trong sách giáo khoa mà chúng còn có những ứng dụng thực tế đáng kinh ngạc! Bạn đã biết rằng amoniac có thể tan nhiều trong nước không? Và liệu bạn có biết cách chuyển hóa amoniac thành các muối amoni khác nhau? Hãy cùng tôi khám phá những bí mật hóa học thú vị này!
Hiện tượng thú vị: Amoniac tan nhiều trong nước
Mô tả thí nghiệm
Trong thí nghiệm chứng minh rằng amoniac tan nhiều trong nước, chúng ta sẽ sử dụng khí amoniac và một ít phenolphtalein. Khí amoniac sẽ được nạp vào một bình thuỷ tinh, với ống thuỷ tinh nhọn chạm vào nước có chứa vài giọt phenolphtalein.
Bạn đang xem: Amoniac và muối amoni: Những bí quyết hóa học tuyệt vời!
Hiện tượng và giải thích
Khi ta đưa ống thuỷ tinh vào chậu nước, nước trong ống thuỷ tinh sẽ dâng lên và sau đó phun lên với một tia màu hồng. Điều này xảy ra vì amoniac tan rất nhanh trong nước, tạo thành dung dịch có tính bazơ. Dung dịch bazơ này làm cho phenolphtalein không màu chuyển thành màu hồng, tạo nên hiện tượng này.
Chuyển hoá amoniac thành các muối amoni
Phương trình hóa học
Bài tập số 2 trên trang 37 của SGK Hóa 11 yêu cầu hoàn thành sơ đồ chuyển hóa amoniac và viết các phương trình hóa học tương ứng. Dưới đây là sơ đồ và phương trình phản ứng:
(1) Khí NH3 + H2O ⇆ NH4OH
(2) NH3 + HCl → NH4Cl
(3) NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O
(4) NH3 + HNO3 → NH4NO3
(5) NH4NO3 → N2O + 2H2O
Điều chế amoniac từ khí thiên nhiên
Xin lưu ý rằng bạn có thể điều chế amoniac từ khí thiên nhiên bằng cách chuyển hoá khí metan thành khí hiđro và cacbon đioxit. Sau đó, để loại khí oxi và thu khí nitơ, bạn chỉ cần đốt khí metan trong một thiết bị kín chứa không khí. Dưới đây là phương trình hóa học cho phản ứng này:
CH4 + 2H2O -to, xt→ CO2 + 4H2
CH4 + 2O2 -to→ CO2 + 2H2O
N2 + 3H2 -450-500o, Fe, 200-300atm→ 2NH3
Phân biệt các dung dịch amoniac và muối amoni
Bài tập số 4 trên trang 38 SGK Hóa 11 yêu cầu phân biệt các dung dịch NH3, Na2SO4, NH4Cl, và (NH4)2SO4 bằng phương pháp hoá học. Dưới đây là các phản ứng và phương trình hóa học đã được sử dụng:
-
Cho quỳ tím vào từng ống: ống màu xanh là dung dịch NH3; hai ống có màu hồng là NH4Cl và (NH4)2SO4; ống không có hiện tượng gì là Na2SO4.
-
Cho Ba(OH)2 vào hai ống làm hồng quỳ tím. Nếu thấy ống nào có khí bay ra mùi khai là NH4Cl, ống vừa có khí bay ra mùi khai vừa có kết tủa là (NH4)2SO4.
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O
2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Điều chỉnh phản ứng tổng hợp amoniac
Câu hỏi số 5 trên trang 38 SGK Hóa 11 đề cập đến cách điều chỉnh phản ứng tổng hợp amoniac sang phải để cân bằng. Đáp án chính là tăng áp suất và giảm nhiệt độ. Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, khi tăng áp suất cân bằng sẽ chuyển sang chiều giảm áp suất (chiều thuận). Và do phản ứng tỏa nhiệt, giảm nhiệt độ cũng sẽ làm cân bằng chuyển sang chiều tăng nhiệt độ (chiều thuận).
Số oxi hoá của nitơ trong phản ứng nhiệt phân
Khi thực hiện phản ứng nhiệt phân các muối NH4NO2 và NH4NO3, số oxi hoá của nitơ sẽ thay đổi. Trong mỗi phân tử muối, một nguyên tử nitơ có số oxi hoá tăng, một nguyên tử có số oxi hoá giảm. Đây là một phản ứng oxi hoá khử nội phân tử. Trong cả hai phản ứng, nitơ nguyên tử trong ion NH+4 đóng vai trò chất khử (chất cho e), và nitơ nguyên tử trong ion NO2- và NO3- đóng vai trò chất oxi hoá (chất nhận e).
Tính toán lượng khí nitơ và khí hiđro để điều chế amoniac
Trong bài tập 8 trên trang 38 SGK Hóa 11, chúng ta cần tính toán lượng khí nitơ và khí hiđro cần phải sử dụng để điều chế 17,00 gram amoniac với hiệu suất chuyển hoá là 25%. Số mol khí nitơ cần dùng là 2 lần số mol amoniac, và số mol khí hiđro cần dùng là 6 lần số mol amoniac. Kết quả tính toán là 44.8 lit nitơ và 134.4 lit hiđro.
Vậy là chúng ta đã khám phá những bí mật động trời về amoniac và muối amoni! Điều này chỉ là một phần nhỏ trong loạt bài viết trên website Izumi.Edu.VN về hóa học và các môn khoa học khác. Để khám phá thêm nhiều kiến thức mới hơn, hãy ghé thăm website chúng tôi tại Izumi.Edu.VN.
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu hóa
