1. Amoniac (NH3) là gì?
Amoniac là hợp chất của Nito (N) và Hydro (H) có công thức hóa học là NH3. Đây là một hợp chất vô cơ được cấu tạo từ 3 nguyên tử Nito và 1 nguyên tử Hydro tạo thành một liên kết kém bền.
Cấu tạo phân tử của NH3 là hình chóp với nguyên tử Nito ở đỉnh liên kết cộng hóa trị với 3 nguyên tử Hydro ở đáy tam giác (3 liên kết N – H đều là liên kết cộng hóa trị có phân cực: N có điện tích âm, H có điện tích dương).
Nh3 được sinh ra nhiều trong tự nhiên. Chẳng hạn, thận của chúng ta cũng sản sinh ra một lượng nhỏ khí NH3, chính vì vậy mà nước tiều có mùi khai đặc trưng gần giống với khí amoniac. Khí nh3 được hình thành bởi các sinh vật trong tự nhiên thông qua quá trình phân hủy của xác động vật dưới tác động của các vi sinh vật.
2. Tính chất vật lý của Amoniac
Amoniac là một chất khí không màu. Amoniac hóa lỏng nhìn giống nước, không màu, có mùi hôi hăng nồng đặc trưng. NH3 là chất dễ hóa lỏng bởi amoniac có độ phân cực lớn do NH3 có cặp electron tự do và liên kết N-H bị phân cực. Nó nhẹ hơn không khí, mật độ của amoniac gấp 0,589 lần không khí.
Dung dịch Amoniac là dung môi hòa tan tốt.
Tại áp suất tiêu chuẩn 1 atm, khối lượng của một phân tử NH3 là: 0.769 kg/m3 với tỷ lệ giãn nở thể tích 850 – 1000 lần
Khối lượng riêng của NH3 là : 681 kg/m3 (ở nhiệt độ -33°C)
NH3 có độ hòa tan trong nước: 47% ở 0°C (89,9 g/100ml); 31% ở 25 °C; 18% ở 50°C;
Dung dịch NH3 có tính bazơ nên có độ pH > 12
Điểm sôi của dung dịch NH3 là 33,34 °C, điểm nóng chảy của NH3 là -77,7 °C, nhiệt độ tự cháy của NH3 khí là 650°C
3. Mùi Amoniac là mùi gì?
Amoniac có mùi hăng, khai đặc trưng. Chúng ta có thể nhận biết mùi của Amoniac trong thành phần của nước tiểu động vật bởi trong quá trình chuyển hóa thức ăn cơ thể con người bài tiết ra một lượng Nitơ (có trong đạm) và khi kết hợp với các hợp chất hữu cơ khác dễ dàng sinh ra khí NH3.
Tuy nhiên cần lưu ý, nếu hít phải NH3 với nồng độ lớn có thể dẫn đến tử vong bởi khi NH3 vào niêm mạc mũi và phổi với nồng độ cao, phản ứng với H2O trong cơ thể sinh ra một lượng lớn NH4OH có tính bazơ có khả năng ăn mòn cao và phá hủy nội tạng con người. Do vậy, đây là một hợp chất hóa học nguy hiểm cần cẩn thận khi sử dụng.
4. Tính chất hóa học của Amoniac
Dung dịch Amoniac là một hợp chất có tính bazơ kém bền, nên mang đầy đủ tính chất hóa học của một bazơ yếu.
– Amoniac tan trong nước tạo thành cation amoni NH4+ và giải phóng anion OH- theo phương trình phản ứng dạng phân tử:
NH3 + H2O -> NH4+ + OH-
Amoniac có tính bazơ yếu, khi tác dụng với chất chỉ thị màu, làm quỳ tím chuyển thành màu xanh, làm phenolphtalein không màu chuyển thành màu đỏ.
– NH3 kém bền bởi nhiệt nó có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học:
2NH3 → N2 + 3H2 N2 + 3H2 → 2NH3
– Amoniac tác dụng được với ion kim loại chuyển tiếp tạo ion phức theo phương trình phản ứng:
2NH3 + Ag+ → [Ag(NH3)2]+
NH3 cũng có khả năng tạo phức với nhiều hợp chất khó tan của kim loại khác như Cu, Ag, Zn, Ni, Pb…
– NH3 có tính khử. Nguyên tử Hydro trong amoniac có thể bị thay thế bởi nguyên tử kim loại kiềm hoặc nhôm theo phương trình phản ứng:
2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2 (khí) (350 °C)
2NH3 + 2Al → 2AlN + 3H2 (khí) (800-900 °C)
– Amoniac tác dụng với dung dịch muối: dung dịch amoniac có khả năng tạo kết tủa nhiều hidroxit kim loại khi tác dụng.
– NH3 tác dụng với axit tạo thành muối amoni theo phương trình phản ứng rút gọn:
NH3 + H+ -> NH4+
