Nguyễn Kim Ngân
Member
- Xu
- 0
A. KHÁI NIỆM VỀ MUỐI AMONI
- Muối amoni là muối của amoniac hoặc amin với axit vô cơ hoặc axit hữu cơ.
+ Muối amoni của axit vô cơ:
C2H5NH3NO3, CH3NH3Cl, (CH3)2NH2HCO3, (CH3NH3)2CO3, C2H5NH3HSO4, (C2H5NH3)2SO4, NH4NO3, NH4HCO3, (NH4)2CO3, NH4HSO4, (NH4)2SO4, NH4Cl…
+ Muối amoni của axit hữu cơ:
HCOOH3NCH3, CH3COOH3NC2H5, CH3COONH4, HCOONH4, CH2=CHCOOH3NCH3, H4NCOO-COONH4,...
2. TÍNH CHẤT CỦA MUỐI AMONI
2.1. Tác dụng với dd kiềm
* Muối amoni tác dụng với dd kiềm giải phóng NH3 hoặc amin.
* Phạm vi áp dụng: Tất cả các muối amoni.
* Ví dụ:
(1) CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O
(2) C2H5NH3NO3 + NaOH → C2H5NH2 + NaNO3 + H2O
(3) (CH3NH3)2CO3 + 2NaOH → 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O
(4) (C2H5NH3)2SO4 + 2NaOH → 2C2H5NH2 + Na2SO4 + 2H2O
(5) HCOOH3NCH3 + NaOH → CH3NH2 + HCOONa + H2O
(6) H4NCOO-COONH4 + 2NaOH → 2NH3 + (COONa)2 + 2H2O
2.2. Tác dụng với dd axit
* Muối amoni tác dụng với dd axit yếu hơn.
* Phạm vi áp dụng: Một số muối amoni của axit yếu.
* Ví dụ:
(1) (CH3NH3)2CO3 + 2HCl → 2CH3NH3Cl + CO2 + H2O
(2) HCOOH3NCH3 + HCl→ CH3NH3Cl + HCOOH
(3)CH2=CHCOOH3NCH3 + HCl → CH3NH3Cl + CH2=CHCOOH
(4) H4NCOO-COONH4 + 2HCl → 2NH4Cl + (COOH)2
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG
Đây là bước khó nhất của bài toán. Để tìm ra CTCT của muối amoni ta cần thực hiện một số bước sau:
● Bước 1 : Phát hiện muối amoni
Khi thấy hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dd kiềm giải phóng khí thì đó là dấu hiệu xác định chất cần tìm là muối amoni.
● Bước 2 : Biện luận tìm công thức của gốc axit trong muối amoni
- Nếu số nguyên tử O trong muối là 2 hoặc 4 thì đó thường là muối amoni của axit hữu cơ RCOOH hoặc R(COOH)2 hoặc H2N-R-COOH.
- Nếu số nguyên tử O là 3 thì đó thường làm muối amoni của axit vô cơ như HNO3, H2CO3.
● Bước 3 : Tìm gốc amoni từ đó suy ra công thức cấu tạo của muối
Ứng với gốc axit cụ thể, ta dùng bảo toàn nguyên tố để tìm số nguyên tử trong gốc amoni, từ đó suy ra cấu tạo của gốc amoni.
Một số ví dụ minh hoạ trong đề thi:
Ví dụ 1: Cho chất hữu cơ X có CTPT C2H8O3N2 tác dụng với dd NaOH, thu được chất hữu cơ đơn chức Y và các chất vô cơ. Khối lượng phân tử (theo đvC) của Y là
A. 85. B. 68. C. 45. D. 46.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2008)
Hướng dẫn giải
C2H8N2O3 (X) tác dụng với dd NaOH thu được chất hữu cơ Y đơn chức, chứng tỏ X là muối amoni tạo bởi NH3 hoặc amin đơn chức. Như vậy, gốc axit trong X có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O, đó là gốc . Suy ra X là C2H5NH3NO3 (etylamoni nitrat) hoặc (CH3)2NH2NO3 (đimetylamoni nitrat); Y là C2H5NH2 (etyl amin) hoặc (CH3)2NH2 (đimetyl amin), có khối lượng phân tử là 45 đvC. Phương trình phản ứng :
→ Chọn ĐA C
Ví dụ 2: A và B có CTPT lần lượt là CH5O2N và C2H7O2N. Cho hh X gồm A và B cho phản ứng với NaOH vừa đủ, đun nóng thu được 6,8 gam một muối duy nhất và bay ra một hh khí có tỉ khối so với H2 bằng 10,25. Khối lượng của A trong X là
A. 4,725 gam. B. 1,925 gam. C. 4,525 gam. D. 1,725 gam.
Hướng dẫn giải
- Vì có 2 Oxi, 1 Nitơ → A, B là muối của amin hoặc NH3 với axit RCOOH.
- A có CTPT CH5O2N → chỉ có CTCT là HCOONH4
- Do 2 chất chỉ thu được một muối duy nhất nên B phải là HCOONH3CH3 → hh khí là NH3 và CH3NH2
- Các PTPƯ xảy ra:
(1) HCOONH4 + NaOH → NH3 ↑+ HCOONa + H2O
x mol x x
(2) HCOONH3C2H5 + NaOH → CH3NH2 ↑+ HCOONa + H2O
y mol y y
Ta có hệ x + y = 0,1 (1) và 17x + 31y = 0,1.2.10,25 (2)
→ x = 0,075 và y = 0,025
→ ĐS: mA = 4,725 gam; mB = 1,925 gam
Ví dụ 3: Cho 16,2 gam chất X có CTPT là C2H8O3N2 phản ứng hết với 400 ml dd KOH 1M. Cô cạn dd thu được sau phản ứng thì được phần hơi và phần chất rắn. Trong phần hơi có chứa amin đa chức, trong phần chất rắn chỉ chứa các chất vô cơ. Khối lượng phần chất rắn là
A. 26,75 gam. B. 12,75 gam. C. 20,7 gam. D. 26,3 gam.
Hướng dẫn giải
- Trong X có 3O nên gốc axit là NO3- hoặc CO32- hoặc HCO3-
+ Nếu gốc axit là NO3- thì X là C2H5NH3NO3 → tạo amin đơn chức → loại vì trái với giả thiết.
+ Nếu gốc axit là CO32- hoặc HCO3- thì X có 2 CTCT thỏa mãn là:
NH2CH2NH3HCO3 và CH2(NH3)2CO3
- Ta có các PTPƯ: NH2CH2NH3HCO3 + 2KOH → CH2(NH2)2 + K2CO3 + 2H2O
CH2(NH3)2CO3 + 2KOH → CH2(NH2)2 + K2CO3 + 2H2O
- Dù X có cấu tạo nào thì chất rắn đều có K2CO3 0,15 mol và KOH dư 0,1 mol
→ m = 26,3 gam
Ví dụ 4: Cho 18,6 gam chất X có CTPT là C2H10O6N4 phản ứng hết với 250 ml dd NaOH 1M. Cô cạn dd thu được sau phản ứng thì được phần hơi và phần chất rắn. Trong phần hơi có chứa một chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ tím ẩm và đồng thời thu được a gam chất rắn. Giá trị a là
A. 17 gam. B. 19 gam. C. 15 gam. D. 21 gam.
Hướng dẫn giải
- Vì X có 4 nitơ và 6 oxi → X là muối của amin 2 chức với HNO3
→ X là C2H4(NH3NO3)2: 0,1 mol
C2H4(NH3NO3)2 + 2NaOH → C2H4(NH2)2 + 2NaNO3 + 2H2O
→ m gam chất rắn gồm: NaNO3 0,2 mol và NaOH dư 0,05 mol → m = 19 gam
Tổng hợp
- Muối amoni là muối của amoniac hoặc amin với axit vô cơ hoặc axit hữu cơ.
+ Muối amoni của axit vô cơ:
C2H5NH3NO3, CH3NH3Cl, (CH3)2NH2HCO3, (CH3NH3)2CO3, C2H5NH3HSO4, (C2H5NH3)2SO4, NH4NO3, NH4HCO3, (NH4)2CO3, NH4HSO4, (NH4)2SO4, NH4Cl…
+ Muối amoni của axit hữu cơ:
HCOOH3NCH3, CH3COOH3NC2H5, CH3COONH4, HCOONH4, CH2=CHCOOH3NCH3, H4NCOO-COONH4,...
2. TÍNH CHẤT CỦA MUỐI AMONI
2.1. Tác dụng với dd kiềm
* Muối amoni tác dụng với dd kiềm giải phóng NH3 hoặc amin.
* Phạm vi áp dụng: Tất cả các muối amoni.
* Ví dụ:
(1) CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O
(2) C2H5NH3NO3 + NaOH → C2H5NH2 + NaNO3 + H2O
(3) (CH3NH3)2CO3 + 2NaOH → 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O
(4) (C2H5NH3)2SO4 + 2NaOH → 2C2H5NH2 + Na2SO4 + 2H2O
(5) HCOOH3NCH3 + NaOH → CH3NH2 + HCOONa + H2O
(6) H4NCOO-COONH4 + 2NaOH → 2NH3 + (COONa)2 + 2H2O
2.2. Tác dụng với dd axit
* Muối amoni tác dụng với dd axit yếu hơn.
* Phạm vi áp dụng: Một số muối amoni của axit yếu.
* Ví dụ:
(1) (CH3NH3)2CO3 + 2HCl → 2CH3NH3Cl + CO2 + H2O
(2) HCOOH3NCH3 + HCl→ CH3NH3Cl + HCOOH
(3)CH2=CHCOOH3NCH3 + HCl → CH3NH3Cl + CH2=CHCOOH
(4) H4NCOO-COONH4 + 2HCl → 2NH4Cl + (COOH)2
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG
Đây là bước khó nhất của bài toán. Để tìm ra CTCT của muối amoni ta cần thực hiện một số bước sau:
● Bước 1 : Phát hiện muối amoni
Khi thấy hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dd kiềm giải phóng khí thì đó là dấu hiệu xác định chất cần tìm là muối amoni.
● Bước 2 : Biện luận tìm công thức của gốc axit trong muối amoni
- Nếu số nguyên tử O trong muối là 2 hoặc 4 thì đó thường là muối amoni của axit hữu cơ RCOOH hoặc R(COOH)2 hoặc H2N-R-COOH.
- Nếu số nguyên tử O là 3 thì đó thường làm muối amoni của axit vô cơ như HNO3, H2CO3.
● Bước 3 : Tìm gốc amoni từ đó suy ra công thức cấu tạo của muối
Ứng với gốc axit cụ thể, ta dùng bảo toàn nguyên tố để tìm số nguyên tử trong gốc amoni, từ đó suy ra cấu tạo của gốc amoni.
Một số ví dụ minh hoạ trong đề thi:
Ví dụ 1: Cho chất hữu cơ X có CTPT C2H8O3N2 tác dụng với dd NaOH, thu được chất hữu cơ đơn chức Y và các chất vô cơ. Khối lượng phân tử (theo đvC) của Y là
A. 85. B. 68. C. 45. D. 46.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2008)
Hướng dẫn giải
C2H8N2O3 (X) tác dụng với dd NaOH thu được chất hữu cơ Y đơn chức, chứng tỏ X là muối amoni tạo bởi NH3 hoặc amin đơn chức. Như vậy, gốc axit trong X có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O, đó là gốc . Suy ra X là C2H5NH3NO3 (etylamoni nitrat) hoặc (CH3)2NH2NO3 (đimetylamoni nitrat); Y là C2H5NH2 (etyl amin) hoặc (CH3)2NH2 (đimetyl amin), có khối lượng phân tử là 45 đvC. Phương trình phản ứng :
→ Chọn ĐA C
Ví dụ 2: A và B có CTPT lần lượt là CH5O2N và C2H7O2N. Cho hh X gồm A và B cho phản ứng với NaOH vừa đủ, đun nóng thu được 6,8 gam một muối duy nhất và bay ra một hh khí có tỉ khối so với H2 bằng 10,25. Khối lượng của A trong X là
A. 4,725 gam. B. 1,925 gam. C. 4,525 gam. D. 1,725 gam.
Hướng dẫn giải
- Vì có 2 Oxi, 1 Nitơ → A, B là muối của amin hoặc NH3 với axit RCOOH.
- A có CTPT CH5O2N → chỉ có CTCT là HCOONH4
- Do 2 chất chỉ thu được một muối duy nhất nên B phải là HCOONH3CH3 → hh khí là NH3 và CH3NH2
- Các PTPƯ xảy ra:
(1) HCOONH4 + NaOH → NH3 ↑+ HCOONa + H2O
x mol x x
(2) HCOONH3C2H5 + NaOH → CH3NH2 ↑+ HCOONa + H2O
y mol y y
Ta có hệ x + y = 0,1 (1) và 17x + 31y = 0,1.2.10,25 (2)
→ x = 0,075 và y = 0,025
→ ĐS: mA = 4,725 gam; mB = 1,925 gam
Ví dụ 3: Cho 16,2 gam chất X có CTPT là C2H8O3N2 phản ứng hết với 400 ml dd KOH 1M. Cô cạn dd thu được sau phản ứng thì được phần hơi và phần chất rắn. Trong phần hơi có chứa amin đa chức, trong phần chất rắn chỉ chứa các chất vô cơ. Khối lượng phần chất rắn là
A. 26,75 gam. B. 12,75 gam. C. 20,7 gam. D. 26,3 gam.
Hướng dẫn giải
- Trong X có 3O nên gốc axit là NO3- hoặc CO32- hoặc HCO3-
+ Nếu gốc axit là NO3- thì X là C2H5NH3NO3 → tạo amin đơn chức → loại vì trái với giả thiết.
+ Nếu gốc axit là CO32- hoặc HCO3- thì X có 2 CTCT thỏa mãn là:
NH2CH2NH3HCO3 và CH2(NH3)2CO3
- Ta có các PTPƯ: NH2CH2NH3HCO3 + 2KOH → CH2(NH2)2 + K2CO3 + 2H2O
CH2(NH3)2CO3 + 2KOH → CH2(NH2)2 + K2CO3 + 2H2O
- Dù X có cấu tạo nào thì chất rắn đều có K2CO3 0,15 mol và KOH dư 0,1 mol
→ m = 26,3 gam
Ví dụ 4: Cho 18,6 gam chất X có CTPT là C2H10O6N4 phản ứng hết với 250 ml dd NaOH 1M. Cô cạn dd thu được sau phản ứng thì được phần hơi và phần chất rắn. Trong phần hơi có chứa một chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ tím ẩm và đồng thời thu được a gam chất rắn. Giá trị a là
A. 17 gam. B. 19 gam. C. 15 gam. D. 21 gam.
Hướng dẫn giải
- Vì X có 4 nitơ và 6 oxi → X là muối của amin 2 chức với HNO3
→ X là C2H4(NH3NO3)2: 0,1 mol
C2H4(NH3NO3)2 + 2NaOH → C2H4(NH2)2 + 2NaNO3 + 2H2O
→ m gam chất rắn gồm: NaNO3 0,2 mol và NaOH dư 0,05 mol → m = 19 gam
Tổng hợp
