Khám phá về 1 góc Amoniac(NH3)

Chào mừng các bạn đến với thế giới hóa học .Hôm nay , tôi xin phép được đi "khám phá " một góc nhỏ trong muôn vàn điều kì diệu của hóa học , đó là khám phá về amoniac
Đầu tiên , tôi xin nói qua về cấu tạo phân tử của amoniac
Thông qua công thức electron của NH3 , và công thức cấu tạo của NH3
Nhận thấy , nguyên tử nitơ trong phân tử amoniac có 3 e độc thân , do đó trong phân tử amoniac sẽ tạo thành ba liên kết cộng hóa trị với ba nguyên tử hidrô
Sơ đồ cấu tạo phân tử amoniac
theo như sơ đồ cấu tạo phân tử thì amoniac có cấu tạo hình chóp , trong đó nguyên tử nito đỉnh , đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử hiđrô . Ba liên kết đều là liên kết có cực và các cặp e chung đều bị lệch về phía của N . Do đó , phân tử NH3 là phân tử phân cực , trong đó N sẽ dư điện tích am , còn các nguyên tử H sẽ dư điện tích dương .
Ngoài ra , phân tử NH3 có góc liên kết là 107 o nhỏ hơn so với metan là 109 o 28' .
Chúng ta sẽ giải thích như sau
Nguyên tử N có cấu hình e là :
Khi đó , sẽ có 3 e độc thân trên 3 AO 2p . Nếu nguyên tử N ở trạng thái lai hóa thì từ AO 2s và 3 Ao 2p thu được 4AO lai hóa giống nhau . Nên năm e hóa trị sẽ được phân bố vào 4 AO lai hóa nên sẽ có 1 AO lai hóa 2 e , còn lại AO lai hóa kia có một e trên mỗi AO . Ba AO lai hóa chứa e độc thân của 3 nguyên tử H tạo ra 3 liên kết . Chính ra góc liên kết sẽ là 109o28' như ở phân tử metan , nhưng do đám mây có cặp e không liên kết chỉ bị hút về phía hạt nhân N nên nó sẽ chiếm không gian lớn hơn làm cho góc liên kết giảm đi chỉ còn 107 o .
Tiếp theo tôi xin trình bày về tính chất vật lí và lịch sử của amoniac .
+ Amôniăc là một chất khí không màu có mùi rất khó chịu. Một người bị ngửi amôniăc lâu có thể bị chết. Thuật ngữ amôniăc có nguồn gốc từ một liên kết hoá học có tên là clorua ammoni được tìm thấy gần đền thời thần Mộc tinh Ammon ở Ai Cập.
+Người đầu tiên chế ra amôniăc nguyên chất là nhà hoá học Dzozè Prisly. Ông đã thực hiện thành công thí nghiệm của mình vào năm 1774 và khi đó người ta gọi amôniăc là chất khí kiềm.
+Trong không khí có một lượng amôniăc không đáng kể sinh ra do quá trình phân rã của động vật và thực vật. Ngoài ra trong nước mưa cũng có chứa một lượng amôniăc không lớn. Nhưng người ta thường chế ra amôniăc để dùng cho ngành công nghiệp bằng phương pháp nhân tạo.
+Trong thành phần của amôniăc có azốt và hyđrô. Khi hai chất này liên kết với nhau, chúng tạo ra amôniăc. Người ra lấy azốt từ không khí , còn hyđrô từ nước. Hai thành phần này được sấy khô, hâm nóng, nén, sau đó chất hỗn hợp này ở nhiệt độ 5300C được cho qua các liên kết muối khác nhau và kết quả là chúng ta có được amôniăc.
amôniăc nặng gần bằng nửa không khí. Sau khi nén và làm lạnh nó sẽ biến thành chất lỏng giống như nước nhưng sôi ở nhiệt độ - 340C. Khi bị nén xong, amôniăc sẽ bay hơi. Lúc này nó hấp thụ nhiều nhiệt. Đó là nguyên nhân vì sao người ta sử dụng amôniăc trong tủ lạnh.
+ Theo thông tin tôi được biết thì amoniac là chất khí tan tốt nhất trong nước ...
Sau đây mà một số mô hình về amoniac

Và phần cuối cùng tôi xin trình bày về tính chất hóa học của NH3
*** Tính bazo :
+ NH3 là một bazo vì có khả năng cho proton

Hằng số bazo của NH3 là
+NH3 tác dụng với axit tạo ra muối amoni
VD :
dạng ion :
Trong phản ứng trên , thì bản chất của quá trình hình thành ion là theo liên kết cho nhận , nhưng sau khi hình thành thì 4 liên kết trong đã hoàn toàn đồng nhất theo kiểu cộng hóa trị .
Ngoài ra , NH3 còn có các phản ứng rất đặc biệt để nhận ra khí amoniac
là khi cho NH3 ở dạng khí và HCl cũng ở dạng khí thì sẽ thấy tạo ra các đám khói trắng . Và khói trắng đó là tinh thể
+ Dung dịch NH3 khi tác dụng với sẽ tạo ra các hidroxit không tan

(Nhưng nếu nồng độ của NH3 rất cao thì có thể hòa tan được 1 lượng nhỏ )
chỉ được tạo ra khi NH3 dư
Còn thì chỉ bị kết tủa 1 phần do có phản ứng thuận nghịch

*** Nói đến NH3 ta phải nhắc đến 1 tính chất rát đặc trưng đó là tạo phức
Vậy phức chất là gì ?
Chúng ta sẽ đi tìm hiểu nhé
1. Định nghĩa
Phức chất là 1 lĩnh vực hóa học rất rộng lớn và cũng quan trọng nhất của hóa học .
Để hiểu rõ hơn về phức chất ta xét ví dụ
2. Ví dụ minh họa
Nếu cho từ từ dung dịch amoniac vào dung dịch thì đầu tiên ta sẽ thấy kết tủa muối bazo màu xanh lục

Sau đó ta cho thêm tiếp NH3 vào thì kết tủa bị hòa tan và tạo thành dung dịch màu xanh thẫm

Để giải thích sự hình thành phức trên ta xét ví dụ sau
3. Giải thích hiện tượng
Ví dụ :
Sự hình thành ion phức xảy ra do phân tử phân cực NH3 kết hợp với ion Cu2+ bằng liên kết cho nhận , ngoài ra còn gọi là liên kết phối trí .
Giải thích liên kết cho nhận (liên kết phối trí )
Cu2+ có cấu hình e lớp ngoài cùng:
Khi đó : Cu2+ sẽ còn 2AO còn trống là 4p và 4d
Mà phân tử NH3 lại còn 3e còn dư ở phân lớp 2p
Khi gặp trạng thái kích thích thì 3 e của NH3 sẽ nhắt sang AO của Cu2+ ở phân lớp p và d
=> Liên kết cho nhận
Do đặc điểm của liên kết phối trí ta có thể gọi phức gồm 2 phần rõ rệt
+ion trung tâm thường là các cation của kim loại chuyển tiếp .
+phối tử
ion trung tâm +phối tử tạo thành cầu nội
VD: chính là ion phức và ion trái dấu với cầu nội tạo thành cầu ngoại . Ví dụ
Ngoài ra , ta nên nhớ rằng , đa số các phức phân li gần như hoàn toàn thành ion phứ và ion cầu ngoại và bản thân các ion phức lại có thể phân li một phần thành các hợp phần .
VD :

_ Tính khử :
+Đốt oxi và amoniac ta có phương trình

+Đốt oxi và amoniac có xúc tác có phương trình :

+Tạo thành khói trắng (như đã trình bày )
+Tác dụng với kim loại với điều kiện nhiệt độ

Mặt khác , bản thân của NH3 cũng bị nhiệt phân thành

Ngoài ra , còn có hiện tượng" thăng hoa hóa học " theo chu trình

Tiếp theo còn có phản ứng :
Trong đó ROH là 1 bazo
Giải thích :
đây là phản ứng amon phân được thực hiện ở nhiệt độ và p cao. Lk giữa C trong gốc hidrocarbon và nhóm -OH bị bẻ gãy, hình thành nên carbocation R-C+ và OH-. N trên NH3 còn 1 cặp e tự do. Bản chất hình thành amin là sự ghép nối giữa C mang điện tích dương của carbocation và cặp e tự do trên NH3