Ammonia và khí clo phản ứng với nhau theo hai cách tương ứng với lượng chất phản ứng có sẵn (ammonia và clo) trong hỗn hợp phản ứng. Nếu có dư khí ammonia, sản phẩm thu được sẽ khác so với khi có dư khí clo. Cả clo và ammonia đều ở dạng khí trong phản ứng này.
Hai loại phản ứng của Ammonia và Clo
Có hai phản ứng có thể xảy ra tùy thuộc vào lượng khí ammoni và clo. Vì vậy, sản phẩm sẽ khác nhau theo phản ứng và chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết trong bài hướng dẫn này.
- Phản ứng của ammonia dư với clo ít
- Phản ứng của ammonia ít với clo dư
Phản ứng của ammonia dư với clo ít
Phản ứng này xảy ra trong hai bước để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Một phản ứng oxi-hoá khử (phản ứng oxi-hoá khử) đã xảy ra.
- Đầu tiên, ammonia phản ứng với clo và tạo ra khí nitơ và hơi clohidric. Hơi clohidric tạo ra có thể hoạt động như một chất axit (có thể giải phóng ion H+ trong nước).
- Sau đó, clohidric phản ứng với khí ammonia bazơ để tạo ra cloua amon là một chất trắng mờ. Để xảy ra phản ứng bước thứ hai này, cần có ammonia. Đó là lý do tại sao lượng ammonia cần thiết là cao.
Bạn có thể thấy có ba phương trình hóa học. Hai phương trình đầu tiên là bước của phản ứng hoàn chỉnh và phản ứng cuối cùng là phản ứng hoàn chỉnh. Phản ứng hoàn chỉnh được tạo thành bằng cách thêm hai phương trình với việc nhân phương trình thứ hai sáu lần. Ngoài ra, HCl bị loại bỏ khỏi phản ứng hoàn chỉnh. Do đó, HCl là sản phẩm trung gian.
Do phản ứng oxi-hoá khử, số oxi hóa của chất phản ứng là quan trọng. Trong phản ứng này, ammonia bị oxi hoá thành nitơ từ -3 thành 0 và clo được khử thành ion clo từ 0 thành -1.
Ammonia hoạt động như một chất chống oxi hóa trong khi clo là một chất ôxi hóa.
Làm thế nào để cân bằng phương trình hóa học NH3 + Cl2 = N2 + NH4Cl
Chúng tôi sẽ thảo luận cách cân bằng phương trình hóa học khi ammonia dư phản ứng với clo.
- Đầu tiên, tìm các số oxi hóa của từng nguyên tố ở phía bên phải và trái của phản ứng. Bạn sẽ thấy, số oxi hóa của nitơ và clo đã thay đổi. (đã thảo luận trước đó)
- Cân bằng số nguyên tử chất oxi hóa và khử trước khi cân bằng oxi hóa khử. Có hai nguyên tử nitơ ở phía bên phải (không tính nitơ trong NH4Cl vì số oxi hóa của nitơ trong NH4Cl là -3). Vì vậy, hãy làm hai phân tử ammonia để cân bằng số nitơ.
- Để cân bằng số nguyên tử clo, hãy tạo hai NH4Cl vì ban đầu có hai nguyên tử clo ở phía trái.
- Bây giờ, lấy sự khác biệt về số oxi hóa trong phản ứng oxi hóa và phản ứng khử. Đổi chỗ với nhau các sự khác biệt. Đối với điều đó, sự khác biệt là 6 và 2 cho nitơ và tương ứng. 6:2 được coi là 3:1. Sau khi trao đổi, phương trình phải như sau.
- 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 3 * 2NH4Cl
- Số nguyên tử nitơ không còn cân bằng. Tám nguyên tử nitơ ở phía bên phải và chỉ có hai ở bên trái. Hãy làm bốn phân tử nitơ để cân bằng số nguyên tử nitơ.
- Số nguyên tử hydro cũng đã cân bằng.
Phản ứng của Ammonia ít với Clo dư
Ammonia phản ứng với clo và tạo ra nitơ triclorua (NCl3) và hơi clohidric. Phản ứng này cũng là một phản ứng oxi-hoá khử.
Nitơ triclo là một chất lỏng dầu màu vàng có mùi hắc.
Trong phản ứng này, clo được oxi hoá và khử. Vì vậy, đây là một phản ứng không cân bằng. Số oxi hóa của clo (o) thay đổi từ 0 thành -1 và +1. Không có sự thay đổi về số oxi hóa của nitơ khi sản phẩm được cung cấp.
Làm thế nào để cân bằng phản ứng NH3 + Cl2 = NCl3 + HCl
Chúng tôi sẽ thảo luận cách cân bằng phương trình hóa học khi ammonia phản ứng với clo dư.
- Tìm số oxi hóa của nguyên tử nitơ, hydro và clo. Bạn sẽ thấy chỉ có số oxi hóa của clo thay đổi trong khi nitrogen và hydro giữ nguyên ở phía trái và phải. Số oxi hóa của clo thay đổi từ 0 thành -1 và +1.
- Sau đó, cân bằng số nguyên tử đã được oxi hoá và khử. Ở đây, chỉ có các nguyên tử clo nên được xem xét. Ở phía bên phải, có bốn nguyên tử clo và hai nguyên tử clo ở phía trái. Hãy thêm một phân tử clo vào phía trái. Bây giờ số nguyên tử clo giống nhau ở cả hai phía.
- Bây giờ xác định sự khác biệt về số oxi hóa và sự khác biệt về số khử. Sự khác biệt về số oxi hóa trong phản ứng oxi hóa là 3. Sự khác biệt về số khử trong phản ứng khử là 1. Sau đó, trao đổi các sự khác biệt.
- Sau đó, bạn sẽ có được phương trình đã cân bằng.
Ví dụ cân bằng phản ứng oxi-hoá khử này là phản ứng giữa khí clo và hidroxit natri.
Các biện pháp an toàn
Ở đây, chúng tôi xem xét tính độc và chấn thương có thể xảy ra do sử dụng hóa chất trong phản ứng này. Nên nghiên cứu các thông tin an toàn vật liệu (MSDS) trước khi tiến hành thí nghiệm.
Ammonia
- Khí dễ cháy
- Độc hại nếu hít phải – gây ra phản xạ hô hấp như ho và ngừng thở.
- Gây bỏng nghiêm trọng và lá chắn mắt
- Độc cho động vật nước
Khí clo
- Có thể gây cháy
- Có thể bị oxi hóa
- Gây gây bỏng nghiêm trọng và lá chắn mắt
- Nếu hít phải có thể gây tử vong
- Độc hại cho động vật nước
Câu hỏi
Khi 6 mol ammonia phản ứng với 3 mol clo, sản phẩm nào được tạo ra?
Trước tiên, xem hai phản ứng có thể xảy ra giữa ammonia và clo. Sau đó, kiểm tra số mol chất phản ứng và quyết định chất phản ứng dư.
Chúng ta thấy có dư ammonia trong chất phản ứng. Nếu có dư ammonia, nitơ và amoni clorua sẽ được tạo ra là các sản phẩm. Trong phản ứng đó, tỷ lệ giữa ammonia và clo là 8:3 . Nhưng trong chất phản ứng đã cho, tỷ lệ giữa ammonia và clo là 6:3 .
Bây giờ chúng ta nên xem hai bước của phản ứng giữa ammonia dư và clo.
Bước thứ nhất:
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
Theo tương đối, hai mol ammonia và ba mol clo đã được sử dụng. Vì vậy, toàn bộ clo đã cạn kiệt và còn lại bốn mol ammonia. Như sản phẩm, một mol nitơ và sáu mol HCl được tạo ra.
Bây giờ bốn mol ammonia còn lại có thể phản ứng với HCl đã sản xuất.
Bước thứ hai:
NH3 + HCl = NH4Cl
Bốn mol HCl sẽ phản ứng với bốn mol ammonia còn lại và tạo ra bốn mol amoni clorua. Hai mol HCl sẽ còn lại dưới dạng HCl chưa phản ứng.
Nếu bạn muốn thực hiện phản ứng cl2 + nh3 dư, bạn sẽ pha trộn chất phản ứng như thế nào?
Sự cân đối nói cho chúng ta biết tỷ lệ chính xác giữa các chất phản ứng. Trong phản ứng Cl2 và NH3 dư, chúng phản ứng với tỷ lệ 3:8. Nhưng để hoàn thành một phản ứng, có những yêu cầu. Phải có ít nhất một chất dư. Vì vậy, nếu có ba mol Cl2, phải có hơn tám mol NH3.
Khi ammonia dư và iodine dư phản ứng với nhau, sản phẩm là gì?
Nitơ triiodide (NI3) được tạo ra là sản phẩm.
Quan sát khi ammonia phản ứng với khí clo
Nếu lượng clo cao, bạn có thể thấy một dầu màu nâu (NCl3) được tạo ra. Nếu lượng ammonia cao, một hơi mờ màu trắng (NH4+Cl) được tạo ra.
Điều gì sẽ xảy ra khi NCl3 bị thủy phân?
NCl3 sẽ bị thủy phân thành NH3 và HOCl. Với sự hình thành trung gian của các loại liên kết hydro.
NCl3 + 3H2O → NH3 + 3HOCl
Phản ứng NH3 và HCl có phải là phản ứng oxi-hoá khử không?
Phản ứng NH3 và HCl không phải là phản ứng oxi-hoá khử vì số oxi hóa của các nguyên tử chất phản ứng không thay đổi khi chúng tạo ra sản phẩm.
Phản ứng giữa khí Ammonia và khí Hydro clorua có phải là phản ứng oxi-hoá khử không?
Phản ứng giữa khí Ammonia và khí Hydro clorua là một phản ứng oxi-hoá khử bởi vì các nguyên tử chất phản ứng oxi hóa và khử thay đổi khi chúng tạo ra sản phẩm.
Phản ứng giữa khí Ammonia và khí Hydro clorua cho ra công thức hóa học nào?
NH3 + HCl → NH4Cl
Tham khảo
- Nitơ triclorua
- Thông tin an toàn chất liệu (MSDS) AMMONIA
Các hướng dẫn liên quan đến Ammonia và Clo
