Với bài viết về Công thức hợp chất khí với hidro của Nito (N) hay Công thức hợp chất khí với hydrogen của Nitrogen bao gồm nội dung về công thức oxit cao nhất, kiến thức mở rộng và bài tập vận dụng. Mời các bạn đón xem:

Công thức hợp chất khí với hidro của Nito (N)

I. Công thức hợp chất khí với hidro của N

Công thức hợp chất khí với hydrogen của nitrogen là: NH₃.

Giải thích:

N (Z = 7) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p³.

⇒ Nitrogen thuộc nhóm VA trong bảng tuần hoàn.

Do đó, công thức hợp chất khí với hydrogen của nitrogen là: NH₃.

II. Mở rộng kiến thức về NH₃

1. Tính chất vật lý

- Ammonia (NH₃) là chất khí không màu, có mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí, tan rất nhiều trong nước.

2. Tính chất hóa học

a. Tính base yếu

- Tác dụng với nước:

NH₃ + H₂O ⇋ NH₄⁺ + OH^-

⇒ Dung dịch NH₃ là một dung dịch base yếu.

- Tác dụng với dung dịch muối (muối của những kim loại có hydroxide không tan):

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺

- Tác dụng với acid → muối ammonium:

NH₃ + HCl → NH₄Cl (ammonium chloride)

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ (ammonium sulfate)

b. Tính khử

- Ammonia có tính khử: phản ứng được với oxygen, chlorine và khử một số oxide kim loại (nitrogen có số oxi hóa từ -3 đến 0, +2).

- Tác dụng với oxygen:

4NH₃ + 3O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 4NO + 6H₂O

- Tác dụng với chlorine:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

NH₃ kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo “khói trắng” NH₄Cl.

- Tác dụng với CuO:

2NH₃ + 2CuO $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2Cu + N₂ + 3H₂O

c. Khả năng tạo phức

Dung dịch ammonia có khả năng hòa tan hydroxide hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất.

Ví dụ:

* Với Cu(OH)₂:

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (màu xanh thẫm)

* Với AgCl:

AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl

Sự tạo thành các ion phức là do sự kết hợp các phân tử NH₃ bằng các electron chưa sử dụng của nguyên tử nitrogen với ion kim loại.

3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

Đun nóng muối ammonium với Ca(OH)₂

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

b. Trong công nghiệp

Tổng hợp từ nitrogen và hydrogen

N₂ + 3H₂ $\stackrel{t^{\circ },xt,p}{\rightleftarrows }$ 2NH₃

- Nhiệt độ: 450 – 500^oC.

- Áp suất cao từ 200 – 300 bar.

- Chất xúc tác: sắt kim loại được trộn thêm Al₂O₃, K₂O, ...

Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH₃ hóa lỏng được tách riêng.

4. Ứng dụng

- Sản xuất nitric acid, các loại phân đạm như urea (NH₂)₂CO; NH₄NO₃; (NH₄)₂SO₄.

- Điều chế hydrazine (N₂H₄) làm nhiên liệu cho tên lửa.

- Ammonium lỏng dùng làm chất gây lạnh trong máy lạnh.

III. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Chất nào sau đây có thể làm khô khí NH₃ có lẫn hơi nước?

A.P₂O₅.

B.H₂SO₄ đặc.

C.CuO bột.

D.NaOH rắn.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

- Chất làm khô là chất có khả năng hút ẩm mạnh.

- Chất làm khô không tác dụng, không hòa tan với khí (cả khi có nước)

- Trong quá trình làm khô khí thì không giải phóng khí khác.

→ Chất có thể làm khô NH₃ là NaOH rắn.

Câu 2: Để tách riêng NH₃ ra khỏi hỗn hợp gồm N₂, H₂, NH₃ trong công nghiệp người ta đã

A. cho hỗn hợp qua nước vôi trong dư.

B. cho hỗn hợp qua bột CuO nung nóng.

C. nén và làm lạnh hỗn hợp để hóa lỏng NH₃.

D. cho hỗn hợp qua dung dịch H₂SO₄ đặc.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Cách đơn giản và hiệu quả nhất để tách NH₃ từ hỗn hợp là nén và lành lạnh hỗn hợp để tách hóa lỏng NH₃, do mỗi chất đều có một nhiệt độ hóa lỏng khác nhau, nên có thể dựa vào đó để tách riêng chất ra.

Câu 3: Tính base của NH₃ do

A. trên N còn cặp e tự do.

B. phân tử có 3 liên kết cộng hóa trị phân cực.

C. NH₃ tan được nhiều trong nước.

D. NH₃ tác dụng với nước tạo NH₄OH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

- Tính base của NH₃ là do trên nguyên tử N còn cặp e tự do không tham gia liên kết.

- Theo thuyết Bronsted-Lowry, base là chất nhận proton.

- Theo thuyết arrhenius, base là chất tan trong nước phân li ra OH^-.

NH₃ + H₂O ⇋ NH₄⁺ + OH^-