NH4NO3 ra NO2 được thực hiện trong một phản ứng phân hủy NH4NO3 với từng điều kiện nhiệt độ khác nhau sẽ tạo thành sản phẩm khí khác nhau. Để thu được NO2 chúng ta khống chế nhiệt độ phân hủy NH4NO3 ở khoảng 210-260 độ C.
Phương trình nhiệt phân NH4NO3
NH4NO3 → 2NO2 + 4H2O
Nhiệt phân muối NH4NO3 ta thu được khí NO2 và H2O trong điều kiện nhiệt độ cao.
Phân loại phản ứng
Phản ứng trên còn thuộc nhóm phân loại phản ứng phân hủy hoặc phản ứng oxi hóa khử nội phân tử.
Điều kiện nhiệt phân muối NH4NO3
Điều kiện phản ứng sẽ là yếu tố quyết định để tạo thành sản phẩm khí NO2 hay khí N2O hay là khí N2.
- Nhiệt phân NH4NO3 ở nhiệt độ khoảng 210-260 độ C tạo ra các sản phẩm khí NO2 và H2O.
- Nhiệt phân NH4NO3 ở nhiệt độ khoảng 190-240 độ C tạo ra các sản phẩm N2O và H2O và cần xúc tác Al2O3
- Nhiệt phân NH4NO3 ở nhiệt độ khoảng 250-300 độ C tạo ra các sản phẩm N2 và H2O và cần xúc tác MNO2.
Cách thực hiện nhiệt phân muối NH4NO3
Chuẩn bị một lượng nhất định NH4NO3 và đặt nó trong một bình nung chuyên dụng. Mẫu NH4NO3 cần được làm khô hoàn toàn trước khi nung để tránh sự phân hủy không đồng đều và nguy hiểm.
Nung mẫu NH4NO3 trong bình nung ở nhiệt độ khoảng 210-260 độ C trong một khoảng thời gian nhất định. Nhiệt độ và thời gian nung thích hợp phụ thuộc vào kích thước của mẫu NH4NO3 và các yếu tố khác. Quá trình nung cần được thực hiện trong môi trường không khí và nhiệt độ được kiểm soát.
Thu thập sản phẩm khí NO2 trong một bình hoặc chai đã được làm mát trước đó. Chai thu gọn cần có đường kính lớn hơn nhiều so với miệng của ống nung để giảm thiểu nguy cơ nổ. Sản phẩm NO2 có thể được thu gọn bằng cách cho bình chứa sản phẩm xuống một thùng đá hoặc tắt lửa.
Kiểm tra sản phẩm khí NO2 bằng cách sử dụng các phương pháp phân tích hóa học hoặc các thiết bị đo khí như cảm biến khí.
Nhận biết phản ứng nhiệt phân NH4NO3 ra NO2 là gì?
Phản ứng phân hủy NH4NO3 tạo ra sản phẩm khí NO2 và H2O. Do đó, để nhận biết phản ứng phân hủy NH4NO3 ta cần quan sát các hiện tượng sau:
Sản phẩm khí NO2: Sau khi nhiệt độ đạt đủ để kích hoạt phản ứng phân hủy, NH4NO3 sẽ phân hủy và tạo ra sản phẩm khí NO2. NO2 là khí có màu nâu, có thể dễ dàng nhận biết được bằng mắt.
Sự thay đổi khối lượng: Khi NH4NO3 phân hủy thành NO2 và H2O, khối lượng của mẫu sẽ giảm đi. Hiện tượng này cũng là một dấu hiệu cho thấy phản ứng phân hủy NH4NO3 đã diễn ra.
Sự xuất hiện của nước: Phản ứng phân hủy NH4NO3 cũng tạo ra nước (H2O) là sản phẩm. Sự xuất hiện của nước có thể được quan sát thông qua hiện tượng sương đọng trên bề mặt của bình chứa sản phẩm.
Các dạng bài tập liên quan đến NH4NO3
Đề thi môn Hóa học kỳ thi THPT Quốc gia năm 2017, câu hỏi số 21: “Phân biệt hai dung dịch A và B có thành phần gần giống nhau, mỗi dung dịch gồm một muối amoni, một muối nitrat và một muối clo. Cho từ từ dung dịch A tới dung dịch B dung dịch B sẽ có màu xanh, do đó A chứa NH4NO3. Tính nồng độ mol của NH4NO3 trong dung dịch A?”
Đề thi môn Hóa học kỳ thi THPT Quốc gia năm 2019, câu hỏi số 32: “Cho 14,4 gam NH4NO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH. Số gam muối thu được là bao nhiêu?”
Đề thi môn Hóa học kỳ thi THPT Quốc gia năm 2020, câu hỏi số 17: “Cho 6,72 gam hỗn hợp muối gồm KNO3 và NH4NO3 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thu được 3,36 lít khí NO duy nhất (đktc). Tính tổng số mol KNO3 và NH4NO3 trong hỗn hợp muối ban đầu?”
Với đam mê truyền đạt và chia sẻ những kiến thức hóa học hữu ích với mọi người, TC Chemistry không chỉ giới hạn việc chia sẻ kiến thức hóa học từ cơ bản đến nâng cao, mà còn cung cấp câu hỏi, đề thi thử và phương trình phản ứng hóa học để giúp người đọc hiểu sâu về chủ đề và phát triển kỹ năng trong lĩnh vực này.
