Giáo trình hóa vô cơ B part 6

Phản ứng (2) là cơ sở của phương pháp số 1 điều chế HNO3 trong công nghiệp từ NH3. Các chất oxy hóa khác như CuO nóng, halogen và cả nước Javel cũng chỉ oxy hóa NH3 thành N2. 2NH3 + 3CuO + Phản ứng thế : Ở t0 cao, những nguyên tử H trong NH3 có thể được lần lượt thế bằng các kim loại hoạt động tạo thành amidua (chứa –NH2-), imidua (chứa NH2-) và nitrua (chứa N3-) 2NH3 2NH3
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hóa vô cơ B part 6 - 66 -Giaùo Trình Hoaù Voâ Cô 4NH3 + Cu2+ [Cu(NH3)4]2+ = 6NH3 + Cr3+ [Cr(NH3)6]3+ = + Tính khöû : NH3 beàn ôû t0 thöôøng nhöng ñun noùng ñeán 3000C noù baét ñaàu phaân huûy vaø ñeán6000C thì phaân huûy gaàn nhö hoaøn toaøn 2NH3 ⇔ N2 + 3H2 H2 laø saûn phaåm cuûa phaûn öùng treân neân NH3 noùng laø 1 chaát khöû maïnh. ÔÛ 5000C,NH3 taùc duïng vôùi O2 theo 2 phaûn öùng 4NH3 + 3O2 = 2N2↑ + 6H2O Pt 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (2) Phaûn öùng (2) laø cô sôû cuûa phöông phaùp soá 1 ñieàu cheá HNO3 trong coâng nghieäptöø NH3. Caùc chaát oxy hoùa khaùc nhö CuO noùng, halogen vaø caû nöôùc Javel cuõng chæoxy hoùa NH3 thaønh N2. 2NH3 + 3CuO = N2 + 3CuO + 3H2O + Phaûn öùng theá : ÔÛ t0 cao, nhöõng nguyeân töû H trong NH3 coù theå ñöôïc laàn löôït theá baèng caùc kimloaïi hoaït ñoäng taïo thaønh amidua (chöùa –NH2-), imidua (chöùa NH2-) vaø nitrua (chöùaN3-) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2↑ 2NH3 + 2Al = 2AlN + 3H2↑ Caùc amidua, imidua vaø nitrua laø nhöõng hôïp chaát ion khoâng beàn, bò thuûy phaâncho ra OH- NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 H trong NH3 coøn coù theå thay theá bôûi 1 halogen ñeå cho laàn löôït caùc hôïp chaátNH2X, NHX2, 4NH3 + 3Cl2 = 3NH4Cl +NCl3 c. Traïng thaùi töï nhieân Trong töï nhieân, NH3 sinh ra trong quaù trình thoái röõa cuûa caùc protit trong caùcsinh vaät vaø trong quaù trình thuûy phaân Ure’coù trong chaát baøi tieát cuûa sinh vaät döôùitaùc duïng cuûa moät soá vi khuaån. d. ÖÙng duïng NH3 ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát phaân ñaïm, HNO3, thuoác noå, phaåm nhuoäm, döôïcphaåm, tô nhaân taïo, muoái amoni, soda… e. Ñieàu cheáHoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc - 67 -Giaùo Trình Hoaù Voâ Cô - Trong phoøng thí nghieäm : * Ñun noùng 1 dung dòch NH4OH * Ñun nheï 1 muoái anoni vôùi 1 baz kieàm. NH4Cl + KOH = KCl + NH3↑ + H2O - Trong coâng nghieäp : toång hôïp töø N2 vaø H2 N2 + 3H2 2NH3 ; ∆H = -11 kcal/ ptg ⇔ Ñaây laø 1 phaûn öùng thuaän nghòch, phaùt nhieät vaø giaûm theå tích. Theo nguyeân lyùLe Shatelier, muoán ñaït hieäu suaát cao thì phaûi : * Coù aùp suaát caøng cao caøng toát. * Coù nhieät ñoä caøng thaáp caøng toát Vieäc taêng aùp suaát töông ñoái deã daøng, noù chæ tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän kyõ thuaätcuûa nhaø maùy, nhöng vieäc giaûm t0 laïi khoù khaên vì noù aûnh höôûng ñeán vaän toác phaûnöùng. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy ngöôøi ta duøng chaát xuùc taùc. Ngoaøi ra söï nghieân cöùu coøn cho thaáy neáu laáy 1 hoãn hôïp nguyeân lieäu theo ñuùngtyû leä cuûa phaûn öùng thì hieäu suaát seõ toái ña. Trong kyõ ngheä, caùc nhaø maùy thöôøng chaïy vôùi aùp suaát töø 200 ñeán 350at, t0 töø450 – 6000C, chaát xuùc taùc thöôøng laø boät Fe. 2. Muoái anoni : ion NH4+ coù caáu taïo hình töù dieän ñeàu vôùi 4 nguyeân töû H ôû ñænh vaø nguyeân töû Ntrung taâm H + H N H H - Kích thöôùc cuûa NH4+ töông ñöông kim loaïi kieàm : rNH4+ = 1,43A0 ; rK+ = 1,33A0 ; rRb = 1,48A0 + Muoái anoni coù nhieàu tính chaát gioáng kim loaïi kieàm. * Muoái amoni ñoàng hình vôùi vôùi muoái kim loaïi kieàm, thöôøng coù kieán truùc kieåuNaCl hay CsCl. * Haàu heát muoái amoni ñeàu deã tan vaø phaân ly maïnh trong nöôùc (acidcloroplatinic H2[PbCl6] ñeàu taïo neân vôùi caùc ion kim loaïi kieàm cuõng nhö vôùi NH4+ muoáikhoù tan). + Khaùc vôùi muoái kim loaïi kieàm : * Muoái amoni bò thuûy phaân trong dung dòch cho moâi tröôøng axít NH4+ H3O+ , K=5,5.10-10 + H2O ⇔ NH3 +Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc ...