Химические свойства сульфата аммония уравнения реакций

Соли аммония: получение и химические свойства

Соли аммония

Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка .

Способы получения солей аммония

1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами . Реакции подробно описаны выше.

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Например , хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:

3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония . При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.

Например , гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:

Химические свойства солей аммония

1. Все соли аммония – сильные электролиты , почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:

NH₄Cl ⇄ NH₄ + + Cl –

2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями , если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.

Например , карбонат аммония реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

Например , хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону , т.к. гидроксид аммония — слабое основание:

4. При нагревании соли аммония разлагаются . При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота. Так разлагаются хлорид, карбонат, сульфат, сульфид и фосфат аммония:

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

При температуре 250 – 300°C:

При температуре выше 300°C:

Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):

Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.

Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.

Соли аммония. Общая характеристика. Химические свойства.

Соли аммония.

Аммоний, NH ₄ + это положительно — заряженный многоатомный ион, который образуется при протонировании (перенос протона от кислоты к основанию) аммиака (NH₃) .

Ион аммония образуется, когда аммиак, слабое основание, реагирует с кислотами Бренстеда (доноры протонов):

Однако, будучи слабокислым, реагирует с основаниями Бренстеда , возвращаясь к незаряженной молекуле аммиака:

Таким образом, обработка концентрированных растворов солей аммония сильным основанием дает аммиак.

Когда аммиак растворяется в воде, его небольшое количество превращается в ионы аммония:

• Степень, до которой аммиак образует ион аммония, зависит от рН раствора:

— если pH низкий, равновесие смещается вправо: больше молекул аммиака превращается в ионы аммония.

— если pH высокий, равновесие сдвигается влево: ион гидроксида отнимает протон от иона аммония, образуя аммиак.

Важно! Все соли аммония растворимы в воде, кроме гексахлороплатината аммония (раньше использовалось в качестве теста на NH₄ + )

Наибольшее значение среди солей аммония в промышленности имеют хлорид аммония (NH₄Cl), сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄), нитрат аммония (NH₄NO₃), характеристики которых мы сегодня и пройдем.

Хлорид аммония, NH₄Cl (аммиачная соль) — белое кристаллическое твердое вещество. хорошо растворим в воде (37%), образует слегка кислый раствор ; испаряется без плавления при 340 ° C с образованием равных объемов аммиака и хлористого водорода.

Уровень опасности: раздражающее средство

• Его основное применение — подача азота в удобрениях и в качестве электролита в сухих элементах

• Также широко используется в качестве компонента флюсов для цинкования, лужения и пайки для удаления оксидных покрытий с металлов и, тем самым, улучшения адгезии припоев.

• Он является компонентом многих патентованных лекарств от простуды и средств от кашля благодаря своей эффективности в качестве отхаркивающего средства,

• В ветеринарной медицине его используют для профилактики мочекаменной болезни у коз, крупного рогатого скота и овец.

3) С щелочами (Ме АІ):

4) С щелочами (Ме АІІ):

5) С нерастворимыми основаниями:

6) C основаниями (комплексообразующими):

8) С солями летучих кислот:

9) С оксидами малоактивных Ме:

10) С оксидами активных Ме:

Сульфат аммония (диаммониевая соль серной кислоты) — белое, твердое вещество, без запаха, хорошо растворяется в воде (103,8 гр в 100 гр воды при 100° С), легко впитывает воду (если подвергается воздействию влажного воздуха, образует «струпья» на влажных поверхностях ); температура плавления — выше 280° С; используется в процессе фракционирования (разделения) белков.

Уровень опасности: окислитель, раздражающее средство, экологически опасен

• Сульфат аммония широко распространен в качестве пищевой добавки E517 (регулятор кислотности в хлебе), благодаря активации дрожжей

• (NH₄)₂SO₄ используется в качестве удобрения для щелочных почв ( при внесении во влажную почву выделяется NH ₄ + , что создает небольшое количество кислоты, которая снижает рН баланс почвы, а также способствует выделению азота, который помогает росту растений)

• Наконец, он играет важную роль в разработке вакцин во время процесса очистки. Вакцина DTap , которая защищает детей от дифтерии, столбняка и коклюша, использует для этой цели сульфат аммония.

Нитрат аммония, NH₄NO₃ (аммиачная селитра, аммониевая соль азотной кислоты ) — бесцветное кристаллическое вещество (температура плавления 169,6 ° C); хорошо растворим в воде.

Уровень опасности: окислитель (взрывчатое вещество), раздражающее вещество

• Нагревание водного раствора разлагает соль до закиси азота (веселящий газ):

Поскольку твердая аммиачная селитра может подвергаться взрывному разложению при нагревании в замкнутом пространстве, на ее транспортировку и хранение были наложены государственные стандарты.

• Товарный сорт содержит около 33,5% азота, причем все они находятся в формах, пригодных для использования растениями; это наиболее распространенный азотный компонент искусственных удобрений.

• Аммиачная селитра также используется для изменения скорости детонации других взрывчатых веществ, таких как нитроглицерин (в так называемых аммиачных динамитах ), или в качестве окислителя в аммоналах , которые представляют собой смеси нитрата аммония и порошкообразного алюминия.

• Применяется в качестве питательного вещества при производстве антибиотиков и дрожжей.

NH₄NO ₃

Сульфат аммония (сернокислый аммоний)

P

K

Ca

Mg

Микроэлементы, %

Sе

Ag

B

Mo

Mn

Cu

Zn

Co

I

V

Сульфат аммония – удобрение, вносится в качестве основного под различные культуры. Синтетический сульфат аммония белого цвета, а коксохимический – серый, синеватый или красноватый. Удобрение малогигроскопичное и при нормальных условиях хранения практически не слеживается, сохраняя хорошую рассеиваемость. [2]

Содержание:

Физические и химические свойства

Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄ – бесцветные кристаллы, плотность – 1,766 г/см 3 . При температуре выше +100°C разлагается с выделением аммиака NH₃и образованием сначала NH₄HSO₄, а впоследствии (NH₄)₂S₂O₇ и сульфаниловой кислоты.

Растворимость в воде: при 0°C – 70,5 г/100 г, при +25°C – 76,4 г/100 г, при +100°C – 101,7 г/100 г. Окисляется до N₂ под действием сильных окислителей, например, марганцевокислого калия KMnO₄. [8]

Сульфат аммония содержит:

• азота по массовой доле в пересчете на сухое вещество – не менее 21 %;
• воды – 0,2 %;
• серной кислоты – не более 0,03 %.

Фракционный состав удобрения:

• массовая доля фракции размером более 0,5 мм – не менее 80 %;
• менее 6 мм – 100 %.

Массовая доля остатка, не растворимого в воде, не превышает 0,02 %. [3]

Удобрения , содержащие Сульфат аммония

Применение

Сельское хозяйство

Сульфат аммония в сельском хозяйстве используют как основное удобрение под различные культуры. [8]

Промышленность

Сульфат аммония в химической промышленности используют как компонент осадительной ванны при формировании вискозного волокна. В стекольной промышленности – в качестве добавки к стекольной шихте для улучшения ее плавкости. [8]

Схема реакции

Схема реакции обменных процессов между сульфатами аммония и катионами почвенного поглощающего комплекса (ППК), согласно: [9]

Поведение в почве

При внесении в почву сульфат аммония быстро растворяется, и значительная часть катионов NH₄ + входит в почвенно-поглощающий комплекс. Одновременно в почвенный раствор переходит эквивалентное количество вытесненных катионов. При этом ион аммония теряет подвижность. Это устраняет опасность его вымывания при промывном режиме почв.

Находясь в обменно-поглощенном состоянии, ионы аммония хорошо усваиваются растениями. (Изображение)

Вследствие нитрификации аммонийный азот переходит в нитратную форму. Скорость перехода аммонийного азота в нитратный зависит от необходимых для нитрификации условий: температуры, аэрации, влажности, биологической активности и реакции почвы. Одним из основных факторов, влияющим на скорость нитрификации, является степень окультуренности почв.

Переувлажнение и повышенная кислотность почв тормозят нитрификацию. Известкование кислых почв значительно ускоряет этот процесс. После превращения аммонийного азота в нитратный он приобретает все свойства нитратных удобрений. В результате процесса нитрификации в почве образуется азотная кислота и освобождается серная кислота.

В почве эти кислоты нейтрализуются, вступая во взаимодействие с бикарбонатами почвенного раствора и катионами почвенного поглощающего комплекса.

Нейтрализация минеральных кислот сопровождается использованием бикарбонатов почвенного раствора и вытеснением оснований из ППК водородом. Это ослабляет буферную способность почв и повышает их кислотность.

Однократное внесение сульфата аммония может и не повлиять на реакцию почвы. При систематическом использовании данного удобрения почвенная среда может значительно подкислиться. Степень подкисления увеличивается при меньшей буферной способности почв. [9]