Muối Amoni là hợp chất quan trọng của nito. Ứng dụng của muối Amoni được sử dụng nhiều trong cuộc sống. Vậy Amoni là gì? Cùng bài viết tìm hiểu về tính chất hoá học? Bài tập về muối Amoni?
Mục lục bài viết
1. Muối Amoni là gì?
Muối Amoni là muối của NH3 với axit bất kỳ. Chúng bao gồm các cation NH4+ và anion gốc axít.
Công thức tổng quát của muối Amoni: (NH4)nA.
Ví dụ: Amoni Clorua: NH4Cl; Amoni Sunfat: (NH4)2SO4; Amoni Nitrat: NH4NO3:…
2. Tính chất vật lý:
Tất cả các muối amoni đều tan trong nước và là những chất điện ly mạnh. Khi tan chúng điện ly hoàn toàn thành các ion. Trong đó, ion NH4+ không có màu.
Phương trình tổng quát: (NH4 )n A → n NH4 ( + ) + An –
Ví dụ: NH4Cl → NH4+ + Cl–
Nếu muối Amoni của axit mạnh (A là gốc axit của một axit mạnh) thì thuỷ phân tạo môi trường axit.
Phương trình: NH4 (+ ) + H2O → NH3 + H3O +
3. Tính chất hoá học:
Các tính chất hoá học được thể hiện thông qua phản ứng của muối amoni với các chất khác, bao gồm: Dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân.
3.1. Tác dụng với dung dịch kiềm:
(Nhận biết ion amoni, điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm)
Khi tiến hành đun nóng, muối amoni dưới dạng dung dịch đặc phản ứng với dung dịch kiềm sẽ tạo ra khí amoniac rồi bay hơi.
Phương trình: (NH4)2SO4 + 2NAOH → 2NH3(↑) + 2H2O + Na2SO4 (nhiệt độ)
Phương trình ion rút gọn như sau: NH4+ + OH- → NH3(↑) + H2O (Quỳ tím ẩm hoá xanh)
3.2. Phản ứng nhiệt phân muối amoni:
Hầu hết các muối amoni đều bị phân hủy bởi nhiệt một cách dễ dàng.
– Khi đun nóng, muối amoni chứa gốc axit không có tính oxi hóa bị phân hủy thành amoniac.
Phương trình: NH4Cl(r) → NH3 (k) + HCl (k) (nhiệt độ)
Ví dụ: NH4Cl khi được đun nóng sẽ phân hủy thành khí: NH3 và HCl.
Khi bay lên miệng ống, trong môi trường nhiệt độ thấp hơn, NH3 và HCl lại hóa hợp với nhau tạo tinh thể NH4Cl màu trắng.
– Muối amoni cacbonat và amoni hiđrocacbonat bị phân hủy dần ngay ở nhiệt độ thường, giải phóng khí NH3 và CO2. Phản ứng sẽ diễn ra nhanh hơn khi được đun nóng.
Phương trình: (NH4)2CO3 (r) → NH3 (k) + NH4HCO3 (r)
NH4HCO3 (r) → NH3 (k) + CO2 (k) + H2O (k)
Lưu ý: (NH4HCO3 được dùng làm bột nở, vì (NH4HCO3) bị phân hủy sinh ra các chất khí (NH3, H2O (hơi) và CO2), các khí này thoát ra từ trong lòng chiếc bánh, làm cho chúng nở to ra, tạo ra các lỗ xốp khiến bánh mềm, dễ ăn.
– Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa như axit nitrơ, axit nitric sẽ cho ra sản phẩm là N2 và N2O khi bị nhiệt phân.
Phương trình: NH4NO2 → N2 + 2H2O (nhiệt độ)
NH4NO3 → N20 + 2H2O (nhiệt độ)
4. Cách nhận biết và điều chế muối Amoni:
4.1. Cách nhận biết muối Amoni:
– Để nhận biết muối amoni, dựa trên tính chất hóa học đặc trưng ta sử dụng dung dịch bazơ (OH–), ví dụ như NaOH, KOH … Phản ứng sẽ cho khí có mùi khai, người ta coi đây là phương pháp nhận biết muối amoni dễ nhất.
Phương trình: NH4+ + OH– → NH3↑ + H2O
Hiện tượng: Khí có mùi khai bay lên làm xanh quỳ tím ẩm.
Phương trình minh hoạ: NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑+ H2O
(NH4)2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O
– Nếu các dung dịch đem nhận biết đều là các muối amoni, ta cần dựa vào phản ứng đặc trưng của các anion trong dung dịch để nhận biết.
Ví dụ: Phân biệt hai muối NH4NO3 và NH4HCO3 ta dùng dung dịch Ba(OH)2
Phương trình: 2NH4NO3+ Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3↑+ 2H2O
Hiện tượng: NH4NO3phản ứng với Ba(OH)2 tạo ra khí có mùi khai.
Phương trình: NH4HCO3+ Ba(OH)2 → BaCO3↓ + NH3↑+ H2O
Hiện tượng: NH4HCO3 phản ứng với Ba(OH)2 ngoài tạo ra khí có mùi khai còn xuất hiện kết tủa trắng.
4.2. Điều chế muối Amoni:
– Cho NH3 tác dụng với Axit
– Dùng phản ứng trao đổi.
5. Ảnh hưởng của Amoni:
Do chất thải động vật, nước cống và khả năng nghiễm các loại vi khuẩn khi mà hàm lượng amoni ăn uống trong nước cao hơn tiêu chuẩn thì nguồn nước đó đang bị ô nhiễm.
Amoni không quá độc đối với con người và động vật, nhưng nếu hàm lượng amoni vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì nó có thể chuyển hoá thành các chất gây ung thư và một số loại bệnh nguy hiểm khác.
Amoni làm giảm tác dụng của clo trong việc xử lý nước. Amoni cùng với hợp chất hữu cơ, phốt pho, sắt, mangan,… sẽ tạo điều kiện để vi khuẩn phát triển, gây ảnh hưởng tới chất lượng của nước sau khi đã được xử lý.
Khi nồng độ amoni trong nước cao sẽ rất dễ sinh ra nitrat: NO2-; nitrit: NO3-. Nếu như tồn tại trong cơ thể động vật, chất này có thể biến thành chất tiền ung thư nitroso. Khi cơ thể có nitrit, chất này sẽ lấy oxy của hồng cầu làm cho hemoglobin mất khả năng lấy oxy, dẫn đến cơ thể da xanh xao, thiếu máu.
Trong thực phẩm, nitrit kết hợp với axitamin tạo thành một chất nitrosamin, chất này là nguyên nhân dẫn đến bệnh ung thư, gây tổn thương di truyền tế bào. Nitrit đặc biệt nguy hiểm cho trẻ sơ sinh dưới sáu tháng, chất này có thể gây ra bệnh ở đường hô hấp cho trẻ nhỏ, có thể làm chậm phát triển và một số bệnh khác.
Amoni gây độc đối với hệ sinh thái nước, làm cạn kiệt oxy, gây hiện tượng phi nhưỡng trong nước.
Một số giải pháp để khử Amoni trong nước sinh hoạt:
– Dùng phương pháp thổi khí, sục khí cho nước trước khi sử dụng.
– Chứa nước vào trong bể rồi lọc qua sỏi san hô để làm giảm hàm lượng amoni trong nước.
– Mang mẫu nước xét nghiệm đến trung tâm xét nghiệm uy tín và tham khảo ý kiến của các chuyên gia.
– Ngoài ra, còn một số phương pháp để xử lý nước sinh hoạt như: phương pháp clo hóa, phương pháp làm thoáng, phương pháp trao đổi ion, phương pháp sinh học, phương pháp khử nitrat NO3-.
6. Bài tập về muối Amoni:
Bài tập 1: Phân biệt các dung dịch hóa chất riêng biệt KOH, (NH4)2SO4, Na2SO4 có thể dùng hóa chất nào sau đây?
A.Dung dịch BaCl2.
B.Dung dịch Ba(OH)2.
C.Dung dịch AgNO3.
D.Dung dịch NaOH.
Trả lời: Đáp án B
Đánh dấu các ống nghiệm sau đó lấy mẫu thử của mỗi dung dịch ra từng ống nghiệm.
Cho dung dịch Ba(OH)2 vào từng mẫu thử:
– Có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng thì đó là Na2SO4
Phương trình: Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4↓+ 2NaOH
– Có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng đồng thời có khí mùi khai thoát ra thì đó là (NH4)2SO4
Phương trình: (NH4)2SO4+ Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑+ 2H2O
– Không thấy hiện tượng gì là KOH.
Bài tập 2: Dùng dung dịch nào dưới đây để phân biệt các dung dịch mất nhãn không màu: NH4NO3, NaCl, (NH4)2SO4, Mg(NO3)2, FeCl2 ?
A.BaCl2
B.NaOH
C.AgNO3
D.Ba(OH)2
Trả lời: Đáp án D
Đánh dấu số thứ tự từng lọ mất nhãn, trích mỗi lọ một ít sang ống nghiệm đánh số tương ứng.
Cho dung dịch Ba(OH)2 cho vào ống nghiệm có đánh số tương ứng.
– Có hiện tượng khí mùi khai bay ra: NH4NO3
Phương trình 2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O
– Có hiện tượng khí mùi khai bay ra đồng thời có kết tủa trắng.
Phương trình: (NH4)2SO4+ Ba(OH)2 → BaSO4↓ trắng + 2NH3↑+ 2H2O
– Có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng: Mg(NO3)2
Phương trình: Mg(NO3)2 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + Mg(OH)2↓ trắng
– Có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng xanh: FeCl2
Phương trình: FeCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)2 ↓trắng xanh
– Không có hiện tượng gì: NaCl
Bài tập 3: Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã dùng.
Trả lời:
Cho quỳ tím vào từng ống nghiệm: Ống nghiệm có hiện tượng màu xanh chứa dung dịch NH3, hai ống nghiệm có hiện tượng màu hồng là NH4Cl và (NH4)2SO4. Ống nghiệm không có hiện tượng gì là Na2SO4.
Cho Ba(OH)2 vào hai ống nghiệm làm hồng quỳ tím. Ống nghiệm có hiện tượng có khí bay ra mùi khai là NH4Cl, ống nghiệm có hiện tượng vừa có khí bay ra mùi khai vừa có kết tủa là (NH4)2SO4.
Phương trình: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O
Phương trình: 2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Bài tập 4: Trong phản ứng nhiệt phân các muối NH4NO2 và NH4NO3 số oxi hoá của nitơ biến đổi như thế nào? Nguyên tử nitơ trong ion nào của muối đóng vai trò chất khử và nguyên tử nitơ trong ion nào của muối đóng vai trò chất oxi hoá?
Trả lời:
Phản ứng nhiệt phân:
Phương trình: NH4NO2 → N2(bay hơi) + 2H2O (nhiệt độ) (1)
-3 +3 0
Phương trình: NH4NO3 → N2O(bay hơi) + 2H2O (nhiệt độ) (2)
-3 +5 +1
Trong hai phản ứng trên, số oxi hoá của nitơ trong mỗi phản ứng có sự thay đổi. Trong mỗi phân tử muối, một nguyên tử nitơ có số oxi hóa tăng, một nguyên tử có số oxi hoá giảm, đây là phản ứng oxi hoá khử nội phân tử.
Cả hai phản ứng nitơ nguyên tử trong ion NH+4 đều là chất khử nitơ từ số oxi hoá -3 tăng lên 0 ở phản ứng (1) và lên +1 ở phản ứng (2). Nguyên tử nitơ trong ion NO2- và NO3- là chất oxi hoá. Trong phản ứng (1), số oxi hoá của N từ +3 xuống 0 và ở phản ứng (2) số oxi hoá của nitơ từ +5 xuống +1.
Bài tập 5: Cho dung dịch NaOH dư vào 150.0 ml dung dịch (NH4)2SO4 1,00M, đun nóng nhẹ.
a. Viết phương trình hoá học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn?
b. Tính thể tích khí (đktc) thu được?
Trả lời:
a) Phương trình hoá học ở dạng phân tử: 2NaOH + (NH4)2SO4 → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O
Phương trình hoá học ở dạng ion rút gọn: NH4+ + OH- → 2NH3↑ + H2O
b) n(NH4)2SO4 = 0,15. 1 = 0,15 mol
Theo phương trình: nNH3 = 2. n(NH4)2SO4 = 0,15. 2 = 0,3 mol
VNH3 = 0,3. 22,4 = 6,72 lít
