Trả lời nhanh
Phương trình: NH3 + HCl → NH4Cl. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác. Khi đưa đầu đũa thủy tinh nhúng HCl đặc lại gần khí NH3 (hoặc dung dịch NH3 đặc), ta thấy khói trắng là các hạt tinh thể NH4Cl nhỏ li ti. Đây là phản ứng axit – bazơ, NH3 đóng vai trò bazơ.
Phương trình hoá học NH3 + HCl
NH3 + HCl → NH4Cl
- Điều kiện: nhiệt độ thường. Hai chất có thể ở dạng khí hoặc dung dịch đậm đặc.
- Chất tham gia: amoniac (NH3) và hiđro clorua (HCl, dạng khí hoặc dung dịch axit clohiđric).
- Sản phẩm: amoni clorua (NH4Cl), chất rắn tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước.
- Loại phản ứng: phản ứng hoá hợp, đồng thời là phản ứng axit – bazơ (không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá của các nguyên tố không đổi).
Phương trình ion thu gọn (trong dung dịch): NH3 + H+ → NH4+. Nếu dùng dung dịch NH3 thì có thể viết: NH3 + HCl → NH4Cl; khi cô cạn dung dịch thu được tinh thể muối.
Hiện tượng: vì sao có “khói trắng”?
Dung dịch NH3 đặc và dung dịch HCl đặc đều dễ bay hơi. Khi đặt hai lọ hở miệng gần nhau, khí NH3 và khí HCl bay ra gặp nhau trong không khí và hoá hợp ngay thành NH4Cl. Sản phẩm là chất rắn, tồn tại dưới dạng hạt rất nhỏ lơ lửng nên ta thấy làn khói màu trắng.
Lưu ý nhỏ: đó là khói (hạt rắn) chứ không phải sương mù (giọt lỏng). Đây là điểm thầy cô hay hỏi để kiểm tra bạn có hiểu bản chất hay không.
Bản chất: NH3 là bazơ
Phân tử NH3 còn một cặp electron tự do trên nguyên tử nitơ. Cặp electron này nhận ion H+ của HCl để tạo liên kết cho – nhận, hình thành ion NH4+. Ion này kết hợp với Cl– thành muối NH4Cl.
Vì vậy NH3 phản ứng được với mọi axit, không riêng HCl, ví dụ:
- NH3 + HNO3 → NH4NO3
- 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Mẹo nhớ: “NH3 nhận H+ thành NH4+” – cứ thêm một H và mang điện tích 1+.
Ứng dụng: nhận biết khí NH3
Nhờ hiện tượng khói trắng, ta có thể nhận ra NH3 bằng cách đưa đũa thủy tinh nhúng dung dịch HCl đặc vào miệng bình chứa khí: nếu có khói trắng thì bình có NH3. Ngoài ra còn dùng giấy quỳ tím ẩm: NH3 làm quỳ tím chuyển xanh vì tạo môi trường bazơ yếu khi tan trong nước.
| Cách nhận biết | Dấu hiệu | Giải thích |
|---|---|---|
| Đũa thủy tinh nhúng HCl đặc | Có khói trắng | Tạo tinh thể NH4Cl |
| Giấy quỳ tím ẩm | Hoá xanh | NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH– |
Phản ứng ngược: nhiệt phân NH4Cl
Khi đun nóng, NH4Cl bị phân huỷ: NH4Cl ⇌ NH3 + HCl (t°). Khi nguội, hai khí này lại hoá hợp tạo NH4Cl bám ở thành ống nghiệm lạnh. Nhìn bề ngoài giống như “thăng hoa”, nhưng thực chất đây là hai phản ứng thuận nghịch nối tiếp nhau. Đừng nhầm đây là thăng hoa thuần tuý của iot.
Lỗi sai thường gặp
- Ghi sản phẩm là NH4Cl2 hay NH3Cl: đúng phải là NH4Cl (ion NH4+ hoá trị 1 kết hợp Cl–).
- Cho rằng phản ứng cần đun nóng: sai, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường; đun nóng lại làm phản ứng ngược xảy ra.
- Dùng dung dịch loãng rồi mong có khói trắng: khói chỉ rõ khi cả hai dung dịch đều đặc và bay hơi mạnh.
- Nhầm khối lượng mol: M(NH3) = 17; M(HCl) = 36,5; M(NH4Cl) = 53,5 g/mol.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 3,4 gam NH3 phản ứng hoàn toàn với lượng dư HCl. Tính khối lượng NH4Cl thu được.
Đáp án: n(NH3) = 3,4 : 17 = 0,2 mol. Theo phương trình, n(NH4Cl) = 0,2 mol, nên m = 0,2 × 53,5 = 10,7 gam.
Bài 2. Dẫn 4,48 lít khí NH3 (đktc) vào 200 mL dung dịch HCl 0,5M. Sau phản ứng, tính khối lượng muối thu được và số mol chất còn dư.
Đáp án: n(NH3) = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol; n(HCl) = 0,2 × 0,5 = 0,1 mol. HCl hết, NH3 dư 0,2 – 0,1 = 0,1 mol. n(NH4Cl) = 0,1 mol → m = 0,1 × 53,5 = 5,35 gam.
Bài 3. Vì sao khi đặt hai cốc chứa dung dịch NH3 loãng và HCl loãng cạnh nhau lại không thấy khói trắng?
Đáp án: Dung dịch loãng bay hơi rất ít nên lượng khí NH3 và HCl trong không khí quá nhỏ, lượng NH4Cl tạo thành không đủ để quan sát.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài trước: CO2 ra CO: Phương trình CO2 + C → 2CO, điều kiện và bài tập.
Câu hỏi thường gặp
NH3 + HCl ra gì?
Phản ứng tạo amoni clorua: NH3 + HCl → NH4Cl. Đây là muối tan tốt trong nước, ở dạng tinh thể màu trắng.
Tại sao NH3 tác dụng với HCl lại có khói trắng?
Khí NH3 và HCl bay ra từ dung dịch đặc gặp nhau trong không khí, hoá hợp thành các hạt rắn NH4Cl rất nhỏ lơ lửng nên ta thấy khói trắng.
Phản ứng NH3 + HCl có phải phản ứng oxi hoá – khử không?
Không. Số oxi hoá của N (−3), H (+1), Cl (−1) không thay đổi. Đây là phản ứng axit – bazơ, trong đó NH3 nhận H+ của HCl.
Đun nóng NH4Cl thì xảy ra điều gì?
NH4Cl bị nhiệt phân thuận nghịch thành NH3 và HCl: NH4Cl ⇌ NH3 + HCl. Khi gặp vùng lạnh, hai khí hoá hợp lại thành NH4Cl rắn.