Bài giảng Hóa học Lớp 11 - NH₃

Kiểm tra bài cũ Câu 1: Trình bày cấu tạo phân tử N 2 ? Vì sao ở đ iều kiện thường Nitơ là một chất tr ơ ? ở đ iều kiện nào N 2 trở nên hoạt đ ộng hơn ? Cấu tạo phân tử N 2 : Liên kết trong phân tử N 2 là liên kết 3 bền vững chính vì vậy mà ở nhiệt độ thường nitơ là một khí tr ơ. ở nhiệt độ cao liên kết 3 dễ bị đ ứt hơn khi đ ó nitơ sẽ trở nên hoạt đ ộng hơn . Kiểm tra bài cũ Câu 2: Nêu những tính chất hoá học đ ặc trưng của N 2 . Viết phương trình phản ứng minh hoạ ? Những tính chất hoá học đ ặc trưng của Nitơ là:  Tác dụng với H 2  Tác dụng với O 2 N 2 + O 2 = 2NO - Q N 2 + 3H 2 2NH 3 Kiểm tra bài cũ Cấu tạo phõn tử I.Cấu tạo phân tử  Công thức phân tử : NH 3  Tên gọi : Amoniac  Công thức electron :  Công thức cấu tạo :  Mô hình phân tử :  Giữa các phân tử NH 3 có các liên kết H. Cấu tạo phõn tử Cấu trúc phân tử amoniac  Cấu tạo phõn tử Nhận xét  Liên kết giữa nguyên tử N và 3 nguyên tử H là liên kết cộng hoá trị . Cặp e dùng chung lệch về phía nguyên tử N.  Ba nguyên tử H ở về cùng một bên , do vậy NH 3 là một phân tử phân cực .  Đ ầu N dư đ iện tích âm, đ ầu H dư đ iện tích dương . Cấu tạo phõn tử II.Tính chất vật lí  NH 3 chất khí không màu , mùi khai và xốc , nhẹ hơn không khí ( D=0.76 g/l ).  Thu NH 3 bằng phương pháp đ ẩy không khí , úp bình thu . t o hl = -43 o C t o hr = -78 o C  Tan nhiều trong nước . Tớnh chất vật lớ Thí nghiệm chứng tỏ NH 3 tan nhiều trong nước Tớnh chất vật lớ Tớnh chất hoỏ học III.Tính chất hoá học 1.Tính baz ơ. a.Tác dụng với nước . NH 3 + H 2 O  NH 4 + + OH - Dung dịch có tính baz ơ yếu :  Làm cho phenolphtalein từ không màu chuyển sang màu đ ỏ tím .  Làm cho quỳ tím đ ổi thành màu xanh . Tớnh chất hoỏ học  b. Tác dụng với axit NH 3 + H + + HSO 4 - ==> NH 4 + + HSO 4 - NH 3 + H + + SO 4 2- ==> NH 4 + + SO 4 2- Phản ứng tổng quát : NH 3 + H + ==> NH 4 + NH 3(k) + HCl (k ) ==> NH 4 Cl (h) Phản ứng dùng để nhận biết NH 3 và ngược lại. Tớnh chất hoỏ học Thí nghiệm dùng để nhận biết NH 3 Tớnh chất hoỏ học c. Tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại tạo hidroxit kết tủa . M n + + nH 2 O + nNH 3 ==> M(OH)n  + nNH 4 + Vd : Fe 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O  Fe(OH) 2  + 2NH 4 + Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O  Al(OH) 3  + 3NH 4 + Tớnh chất hoỏ học  2. Kh ả năng tạo phức . Cu 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O ==> Cu(OH) 2  + 2NH 4 + Phân tử NH 3 kết hợp với các ion Cu 2+ , Ag + ... bằng các liên kết cho nhận giữa cặp e chưa sử dụng của nguyên tử N trong phân tử NH 3 với obitan trống của ion kim loại. Cu(OH) 2 + 4NH 3 Cu(NH 3 ) 4 2+ + 2OH - Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + Tớnh chất hoỏ học 3. Tính khử . Trong phân tử NH 3 , N có số oxi hoá là -3 là số oxi hoá nhỏ nhất của N do đ ó NH 3 chỉ có tính khử mà không thể hiện tính oxi hoá. a. Tác dụng với Cl 2 b. Tác dụng với O 2 2NH 3 + 3Cl 2 6HCl + N 2 Tớnh chất hoỏ học Tớnh chất hoỏ học Cân bằng phương trình : NH 3 -3 O 2 N 2 H 2 O + + 0 0 -2 2N -3 - 2 . 3e ==> N 2 O 2 + 4e ==> 2O -2 2 3 x x 4N -3 + 3O 2 = 2N 2 + 6O -2 4 2 6 3 NH 3 O 2 NO H 2 O + + -3 0 +2 -2 N -3 - 5e ==> N +2 O 2 + 2.2e ==> 2O -2 4 x 5 x 4N -3 + 5O 2 ==> 4N +2 + 10O -2 6 4 5 4 NH 3 O 2 NO Tớnh chất hoỏ học c. Tác dụng với oxit của một số kim loại. 2NH 3 + 3CuO 2N 2 + 3Cu + 3H 2 O đen đ ỏ Tớnh chất hoỏ học IV.ứng dụng và đ iều chế . 1.ứng dụng của amoniac Amoniac có nhiều ứng dụng , đ ặc biệt trong nông nghiệp :  Dung dịch amoniac có thể dụng trực tiếp làm phân bón và để sản xuất phân bón dưới dạng muối Amoni .  Dùng để đ iều chế các hoá chất khác nh ư : HNO 3 , xô đa, ure  Đ iều chế hidrazin N 2 H 4 ( chất đ ốt cho tên lửa ).  NH 3 lỏng là chất gây lạnh trong máy lạnh. Ứng dụng của Amoniac 2. Đ iều chế . a. Trong phòng thí nghiệm * Từ muối Amoni : 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 ==> 2NH 3  + CaCl 2 + 2H 2 O * Từ dd NH 3 đ ậm đ ặc . Dùng KOH rắn hoặc CaO mới nung làm kh ô NH 3 . Điều chế Amoniac b. Trong công nghiệp . Tổng hợp từ N 2 và H 2 : 2N 2 + 3H 2 2NH 3 H = -92KJ Điều chế Amoniac Điều chế Amoniac Nh à máy sản xuất ra amoniac Điều chế Amoniac Bài tập củng cố Câu 1: Từ đ ặc đ iểm cấu tạo phân tử , số oxi hoá của N trong phân tử NH 3 có nhận xét gì về tính chất của NH 3 . Cho ví dụ minh hoạ. Đ ặc đ iểm cấu tạo:  Phân tử phân cực : Tan mạnh trong dung môi phân cực (H 2 O).  Nguyên tử có cặp e tự do: Có phản ứng hoá hợp với axit . Tạo liên kết cho nhận  NH 3 là một baz ơ.  Có kh ả năng tạo phức với một số ion kim loại.  N có số oxi hoá -3 do đ ó NH 3 chỉ có tính khử mà không có tính oxi hoá. Bài tập củng cố Vd : 2NH 3 + 3CuO = N 2 + 3Cu + 3H 2 O Bài tập củng cố Câu 2 : So sánh tính chất giữa H 2 S và NH 3 có đ ặc đ iểm gì giống nhau và khác nhau ? Giải thích ? Giống nhau : Chỉ có tính khử mà không có tính oxi hoá. Nguyên nhân là do cả 2 hợp chất trên đ ều có nguyên tố trung tâm mang số oxi hoá âm nhất . Khác nhau : Tính khử của NH 3 yếu hơn tính khử của H 2 S. NH 3 bền hơn H 2 S. ( Căn cứ vào độ âm đ iện của 2 nguyên tố ). Bài tập củng cố  Câu 3: Quan sát 2 hình sau : Bài tập củng cố Hãy cho biết : 1. Sơ đ ồ thiết bị ở hình nào dùng để đ iều chế NH 3 ? Tại sao ? 2. Khi đ iều chế khí gì th ì có thể dùng các dụng cụ nh ư ở hình 1, hình 2 ? 3. Nêu các hoá chất có thể dùng để đ iều chế H 2 , NH 3 , Cl 2 nhờ các các dụng cụ nh ư trên ? Đáp án: 1. Sơ đ ồ thiết bị ở hình 2 dùng để đ iều chế NH 3 . Vì NH 3 nhẹ hơn không khí nên nó có thể thu đư ợc bằng phương pháp đ ẩy không khí ở bình úp ngược . 2. Sơ đ ồ thiết bị ở hình 1 dùng để đ iều chế các khí nặng hơn không khí , hình 2 dùng để đ iều chế các khí nặng hơn không khí . 3. Các hóa chất dùng để đ iều chế : Cl 2 : KMnO 4 , HCl . NH 3 : Ca(OH) 2 , NH 4 Cl. H 2 : Zn, HCl . Câu 4: Giải thích tại sao trước khi hàn kim loại người ta thường dùng NH 4 Cl đá nh lên bề mặt của kim loại ? Vì NH 4 Cl phân huỷ tạo ra NH 3 có tính khử tác dụng với Oxit kim loại do đ ó nó có tác dụng đá nh sạch bề mặt kim loại để mối hàn đư ợc bền hơn . NH 4 Cl = NH 3 + HCl 3CuO + 2NH 3 = 3Cu + N 2  + 3H 2 O Câu 5 : Dung dịch amoniac có thể hoà tan dược Zn(OH) 2 , là do : Zn(OH) 2 là một hidroxit lưỡng tính . Zn(OH) 2 là một baz ơ ít tan. Zn(OH) 2 có kh ả năng tạo phức chất tan tương tự nh ư Cu(OH) 2 . NH 3 là một hợp chất có cực và là một baz ơ yếu . Hãy chọn câu tr ả lời đ úng . Câu 5 : Dung dịch amoniac có thể hoà tan dược Zn(OH) 2 , là do : Zn(OH) 2 là một hidroxit lưỡng tính . Zn(OH) 2 là một baz ơ ít tan. Zn(OH) 2 có kh ả năng tạo phức chất tan tương tự nh ư Cu(OH) 2 . NH 3 là một hợp chất có cực và là một baz ơ yếu . Hãy chọn câu tr ả lời đ úng . Bài tập về nh à Các bài tập sách giáo khoa và một số bài tập trong sách bài tập . Câu 1 : Có 5 bình đ ựng 5 chất khí riêng biệt : N 2 , O 2 , NH 3 , Cl 2 và CO 2 . Hãy dựa một thí nghiệm đơn giản để nhận ra bình đ ựng NH 3 . Câu 2 : Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đ ồ chuyển hoá sau đây: Khí A Dung dịch A B Khí A C D + H 2 O Bài tập về nhà Câu 3 : Cho cân bằng hoá học : Cân bằng sẽ chuyển dịch về chiều nào ? Có giải thích . Tăng nhiệt độ. Hóa lỏng amoniac để tách amoniac ra khỏi hỗn hợp . Giảm thể tích của hỗn hợp phản ứng . N 2(K) + 3H 2 2NH 3(K) Q > 0 Bài tập về nhà Chúc các thầy cô dồi dào sức khoẻ , chúc các em học tốt !