Chào các em học sinh lớp 11 thân mến! Hôm nay, cô trò mình sẽ cùng nhau ôn tập lại một phần kiến thức quan trọng về tính chất hóa học của Amoniac, đó là cách làm khô khí NH3.

Đề bài của chúng ta là: “Khí NH3 bị lẫn hơi nước, để thu được NH3 khan ta dùng …”

Để trả lời được câu hỏi này, chúng ta cần nhớ lại tính chất hóa học của NH3 và các chất làm khô khí.

Bước 1: Phân tích thành phần của hỗn hợp khí.
Hỗn hợp khí mà chúng ta có bao gồm hai chất: Amoniac (NH3) và hơi nước (H2O). Mục tiêu của chúng ta là loại bỏ hơi nước để thu được khí NH3 tinh khiết (khan).

Bước 2: Nhớ lại tính chất hóa học của Amoniac (NH3).
Các em còn nhớ NH3 có tính chất gì không?
– NH3 là một bazơ yếu, tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch amoniac có tính kiềm. Phương trình phản ứng khi NH3 tan trong nước là:
NH3 + H2O <=> NH4OH
– NH3 có thể phản ứng với các axit. Ví dụ, phản ứng với HCl:
NH3 + HCl -> NH4Cl
– NH3 có khả năng khử một số oxit kim loại, ví dụ:
2NH3 + 3CuO -> N2 + 3Cu + 3H2O (khi đun nóng)

Bước 3: Xem xét các chất làm khô khí thông thường.
Trong Hóa học, chúng ta thường sử dụng các chất làm khô để loại bỏ hơi nước ra khỏi hỗn hợp khí. Tuy nhiên, chúng ta cần lựa chọn chất làm khô sao cho nó KHÔNG phản ứng với khí cần làm khô. Một số chất làm khô phổ biến là:
– P2O5 (Photpho pentaoxit)
– H2SO4 đặc (Axit sulfuric đặc)
– CaCl2 khan (Canxi clorua khan)
– KOH rắn hoặc NaOH rắn (Kali hydroxit rắn hoặc Natri hydroxit rắn)
– Các oxit kim loại kiềm, kiềm thổ (như CaO – Canxi oxit)

Bước 4: Kết hợp kiến thức về tính chất NH3 và chất làm khô.
Bây giờ, chúng ta sẽ lần lượt xem xét các chất làm khô ở trên có thể dùng để làm khô NH3 hay không:

– P2O5: P2O5 là một oxit axit mạnh, nó phản ứng rất mạnh với nước. Tuy nhiên, P2O5 cũng sẽ phản ứng với NH3 vì NH3 có tính bazơ. Vì vậy, P2O5 không thể dùng để làm khô NH3.

– H2SO4 đặc: H2SO4 đặc là một axit mạnh, có tính hút ẩm mạnh. Tuy nhiên, NH3 là một bazơ, do đó, nó sẽ phản ứng với axit sulfuric theo phản ứng trung hòa:
2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4
Vì vậy, H2SO4 đặc không thể dùng để làm khô NH3.

– CaCl2 khan: CaCl2 khan có khả năng hút ẩm, nhưng nó có thể tạo thành các hợp chất phức hợp với NH3 (gọi là amoniacát) theo phương trình:
CaCl2 + 8NH3 -> CaCl2.8NH3
Do đó, CaCl2 khan cũng không thể dùng để làm khô NH3 vì nó sẽ giữ lại NH3.

– KOH rắn hoặc NaOH rắn: Các bazơ mạnh này có tính hút ẩm. Tuy nhiên, chúng sẽ không phản ứng với NH3. NH3 là một bazơ yếu hơn so với KOH hay NaOH, nên chúng không phản ứng với nhau. Các bazơ rắn này chỉ đơn thuần hút nước. Vì vậy, chúng CÓ THỂ được dùng để làm khô NH3.

– CaO (Canxi oxit): CaO là một oxit bazơ. Nó có tính hút ẩm mạnh. Quan trọng hơn, CaO KHÔNG phản ứng với NH3. Vì vậy, CaO là chất phù hợp để làm khô NH3.

Bước 5: Kết luận.
Dựa trên phân tích trên, chất có thể dùng để làm khô khí NH3 lẫn hơi nước mà không phản ứng với NH3 là các bazơ mạnh dạng rắn như KOH, NaOH hoặc oxit bazơ như CaO. Trong các lựa chọn phổ biến, CaO là chất thường được sử dụng nhất vì hiệu quả và không phản ứng với NH3.

Vậy, để thu được NH3 khan, ta dùng: Vôi sống (CaO) hoặc các bazơ rắn khác như KOH, NaOH.

Chúc các em học tốt!