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.
Хлорид аммония
наименование
Хлорид аммония (хлористый аммоний; техническое название — нашатырь; NH4Cl) — соль аммония, белый кристаллический слегка гигроскопичный порошок без запаха.
Содержание
- 1 Физические свойства
- 2 Химические свойства
- 3 Получение
- 4 Применение
Физические свойства
Бесцветные или белые кубические кристаллы. Растворимость (безводного вещества в безводном растворителе): в этаноле — 0,6 г/100 г, в метаноле — 3,3 г/100 г. Водные растворы вследствие гидролиза имеют слабокислую реакцию; хорошо растворим в жидком аммиаке.
0 °C | 10 °C | 20 °C | 30 °C | 40 °C | 50 °C | 60 °C | 70 °C | 80 °C | 90 °C | 100 °C |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
29,4 | 33,3 | 37,2 | 41,4 | 45,8 | 50,4 | 55,2 | 60,2 | 65,6 | 71,3 | 77,3 |
При нагревании до 338 °C полностью распадается на NH3 и HCl (возгонка).
Химические свойства
- реагирует с щелочами с выделением аммиака:
NH4Cl + NaOH → NaCl + H2O + NH3↑
- реагирует с нитратом серебра с выпадением белого осадка хлорида серебра, темнеющего при действии света:
NH4Cl + AgNO3 → AgCl↓ + NH4NO3
- реагирует с нитритом натрия при нагревании, с образованием хлорида натрия, азота и воды:
NH4Cl + NaNO2 → NaCl + N2↑ + 2H2O
- под действием электрического тока разлагается с образованием хлористого азота NCl3
Получение
В промышленности хлорид аммония получают упариванием маточного раствора, остающегося после отделения гидрокарбоната натрия NaHCO3 после реакции, в которой углекислый газ пропускают через раствор аммиака и хлорида натрия.
В лаборатории хлорид аммония получают взаимодействием хлороводорода с аммиаком при пропускании их через раствор NaCl.
Иногда используют реакцию взаимодействия аммиака с хлором:
Реакция взаимодействия аммиака и соляной кислоты:
Аммиачная вода: получение, формула, применение
Бесцветный газ с резким запахом аммиак NH3 не только хорошо растворяется в воде с выделением тепла. Вещество активно взаимодействует с молекулами H2O с образованием слабой щелочи. Раствор получил несколько названий, одно из них — аммиачная вода. Соединение обладает удивительными свойствами, которые заключаются в способе образования, составе и химических реакциях.
Образование иона аммония
Образуется ион аммония с одним положительным зарядом и особым типом слабой ковалентной связи – донорно-акцепторной. По своим размерам, заряду и некоторым другим особенностям он напоминает катион калия и ведет себя подобно щелочным металлам. Необычное в химическом плане соединение реагирует с кислотами, образует соли, имеющие важное практическое значение. Названия, в которых отражены особенности получения и свойства вещества:
- аммиачная вода;
- гидроксид аммония;
- гидрат аммиака;
- едкий аммоний.
Меры предосторожности
Необходимо соблюдать осторожность при работах с аммиаком и его производными. Важно помнить:
- Аммиачная вода имеет неприятный запах. Выделяющийся газ раздражает слизистую поверхность носовой полости, глаз, вызывает кашель.
- При хранении нашатырного спирта в неплотно закрытых флаконах, ампулах выделяется аммиак.
- Можно обнаружить без приборов, только по запаху даже небольшое количество газа в растворе и воздухе.
- Соотношение между молекулами и катионами в растворе изменяется при разных рН.
- При значении около 7 снижается концентрация токсичного газа NH3, увеличивается количество менее вредных для живых организмов катионов NH4 +
Получение гидроксида аммония. Физические свойства
При растворении аммиака в воде образуется аммиачная вода. Формула этого вещества – NH4OH, но на самом деле одновременно присутствуют ионы
NH4 + , OH – , молекулы NH3 и H2O. В химической реакции ионного обмена между аммиаком и водой устанавливается равновесное состояние. Процесс можно отразить с помощью схемы, на которой противоположно направленные стрелочки указывают на обратимость явлений.
В лаборатории получение аммиачной воды проводят в опытах с азотосодержащими веществами. При смешивании аммиака с водой получается прозрачная бесцветная жидкость. При высоких давлениях растворимость газа увеличивается. Вода больше отдает растворенный в ней аммиак при повышении температуры. Для производственных нужд и сельского хозяйства в промышленных масштабах получают 25-процентное вещество при растворении аммиака. Второй способ предусматривает использование реакции коксового газа с водой.
Химические свойства гидроксида аммония
При соприкосновении две жидкости — аммиачная вода и соляная кислота — покрываются клубами белого дыма. Он состоит из частиц продукта реакции – хлорида аммония. С таким летучим веществом, как соляная кислота, реакция происходит прямо в воздухе.
Слабо-щелочные химические свойства гидрата аммиака:
- Вещество обратимо диссоциирует в воде с образованием катиона аммония и гидроксид-иона.
- В присутствии иона NH4 + бесцветный раствор фенолфталеина окрашивается в малиновый цвет, как в щелочах.
- Химическая реакция нейтрализации с кислотами приводит к образованию солей аммония и воды: NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O.
- Аммиачная вода вступает в реакции ионного обмена с солями металлов, которым соответствуют слабые основания, при этом образуется нерастворимый в воде гидроксид: 2NH4OH + CuCl2 = 2NH4Cl + Cu(OH)2 (синий осадок).
Аммиачная вода: применение в разных отраслях хозяйства
Необычное вещество широко используется в быту, сельском хозяйстве, медицине, промышленности. Технический гидрат аммиака применяется в сельском хозяйстве, производстве кальцинированной соды, красителей и других видов продукции. В жидком удобрении азот содержится в легкоусвояемой растениями форме. Вещество считается наиболее дешевым и эффективным для внесения в предпосевной период под все сельскохозяйственные культуры.
На производство аммиачной воды затрачивается в три раза меньше средств, чем на выпуск твердых гранулированных азотных удобрений. Для хранения и транспортировки жидкости применяются герметически закрытые цистерны из стали. Некоторые виды красок и средств для обесцвечивания волос производятся с использованием едкого аммония. В каждом медицинском учреждении есть препараты с нашатырным спиртом — 10-процентным раствором аммиака.
Соли аммония: свойства и практическое значение
Вещества, которые получают при взаимодействии гидроксида аммония с кислотами, используются в хозяйственной деятельности. Соли разлагаются при нагревании, растворяются в воде, подвергаются гидролизу. Они вступают в химические реакции со щелочами и другими веществами. Наиболее важное практическое значение приобрели хлориды, нитраты, сульфаты, фосфаты и карбонаты аммония.
Очень важно соблюдать правила и меры безопасности, проводя работы с веществами, в составе которых есть ион аммония. При хранении на складах промышленных и сельскохозяйственных предприятий, в подсобных хозяйствах не должно быть соприкосновения таких соединений с известью и щелочами. Если нарушится герметичность упаковок, то начнется химическая реакция с выделением ядовитого газа. Каждый, кому приходится работать с аммиачной водой и ее солями, обязан знать основы химии. При соблюдении требований техники безопасности используемые вещества не принесут вреда людям и окружающей среде.
http://chem.ru/hlorid-ammonija.html
http://fb.ru/article/135157/ammiachnaya-voda-poluchenie-formula-primenenie