Dung dịch nước amoniac thành phần chính là NH3 · H2O, được điều chế bằng cách cho khí amoniac vào nước.
Amoniac là một thuốc thử quan trọng trong phòng thí nghiệm, chủ yếu được sử dụng làm thuốc thử phân tích, chất trung hòa, chất rửa trôi alkaloid, tổng hợp muối nhôm và dung môi kiềm yếu, và cũng được sử dụng để xác minh và xác định một số nguyên tố (như đồng và niken).
Siêu phân tử: NH3 · xH2O (có 4 phân tử nước liên kết trực tiếp với liên kết hiđro bằng áp suất hơi bão hòa xung quanh phân tử NH3 thì x = 4). Trong số 4 liên kết hydro này, liên kết hydro N · H-O có tính bazơ yếu do phân tử amoniac hoạt động như một “chất nhận proton” và dẫn đến chuyển một phần proton mạnh hơn, và ba liên kết còn lại là phân tử amoniac là “Liên kết hydro O · HN, là chất khó chuyển proton, hơi yếu hơn.
Để làm nổi bật liên kết hydro N · H-O có tính bazơ yếu này dẫn đến chuyển một phần proton, hiđrat amoniac (chủ yếu là NH3 · 4H2O) luôn được viết tắt là NH3 · H2O.
Phân tử: NH3, H2O, NH3 · H2O
Các ion: NH4 +, OH- và H +
Trong số đó H2O (nhiều hơn) NH3 (ít) NH4 + (ít) OH- (ít) H + (ít) NH3 H2O (nhiều hơn).
Nước amoniac dễ bay hơi tạo ra khí amoniac, tốc độ bay hơi tăng khi tăng nhiệt độ và thời gian bảo quản, lượng bay hơi tăng khi nồng độ tăng.
Amoniac có tác dụng ăn mòn nhất định, và tính ăn mòn của amoniac cacbon hóa nghiêm trọng hơn. Ăn mòn đồng tương đối mạnh, thép tương đối kém và không ăn mòn xi măng nhiều. Nó cũng có tác dụng ăn mòn nhất định đối với gỗ.
Cân bằng hóa học sau đây tồn tại trong nước amoniac:
NH3 + H2O⇌NH3 · H2O
NH3 · H2O⇌NH4 ++ OHˉ (phản ứng thuận nghịch) Hằng số ion hóa: K = 1,8 × 10-5 (25 ℃)
Do đó, chỉ một phần nhỏ phân tử amoniac phản ứng với nước tạo thành ion amoni NH4 + và ion hydroxit OH- nên có tính kiềm yếu.
Amoniac có tính chất kiềm:
①Dung dịch thử phenolphtalein không màu có thể chuyển sang màu đỏ, dung dịch thử quỳ tím chuyển sang màu xanh lam và giấy quỳ ẩm màu đỏ có màu xanh lam. Phương pháp này thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm để kiểm tra sự có mặt của NH3.
② Có thể phản ứng với axit tạo ra muối amoni. Khói trắng được tạo ra khi nước amoniac đậm đặc gặp các axit dễ bay hơi như axit clohydric đặc và axit nitric đặc.
NH3 + HCl = NH4Cl (khói trắng)
NH3 + HNO3 = NH4NO3 (khói trắng)
Trường hợp các axit không bay hơi (như axit sunfuric, axit photphoric) thì không có hiện tượng này. Do đó, phương pháp này có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm để kiểm tra sự hiện diện của các phân tử amoniac trong nước.
Trong công nghiệp, tính kiềm yếu của nước amoniac được dùng để hấp thụ khí thải công nghiệp bằng axit sunfuric nhằm chống ô nhiễm môi trường.
SO2 + 2NH3 · H2O = (NH4) 2SO3 + H2O (NH4) 2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3
Amoniac monohydrat không ổn định và dễ bị phân hủy khi đun nóng để tạo ra amoniac và nước.
NH3 · H2O = △ = NH3 ↑ + H2O
Trong phòng thí nghiệm, khí amoniac có thể được sản xuất bằng cách đun nóng nước amoniac đậm đặc để tạo ra amoniac hoặc bằng cách trộn nước amoniac đậm đặc và xút rắn ở nhiệt độ thường để tạo ra khí amoniac.
Một số phản ứng khác:
FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4Cl
FeSO4 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4
CÙNG MỤC
Cân bằng phản ứng CuO + NH3 = Cu + H2O + N2 (và phản ứng NH3 + O2 ở 850°C)- Cân bằng phản ứng Br2 + H2O + H2S = H2SO4 + HBr (và phương trình H2S + O2 = H2O + S)
- Cân bằng phản ứng FeS + HNO3 = NO + Fe(NO3)3 + H2O + H2SO4 (và phương trình FeS2 + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O)
- Cân bằng phản ứng H2O + Na2O = NaOH (và phương trình NaOH + SiO2 = Si(OH)4 + Na2O)
- Cân bằng phản ứng CaO + CO2 = CaCO3 (và phương trình P2O5 + CaO = Ca3(PO4)2)
- Cân bằng phản ứng NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 (và phương trình NaHSO4 + NaHCO3)
