Сульфат аммония вода уравнение реакции

Гидролиз сульфата аммония

(NH₄)₂SO₄ — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
2NH₄ + + SO₄ 2- + HOH ⇄ NH₄OH + NH₄ + + H + + SO₄ 2-

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
NH₄ + + HOH ⇄ NH₄OH + H +

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
NH₄ + + H + + SO₄ 2- + HOH ⇄ NH₄OH + 2H + + SO₄ 2-

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
NH₄ + + HOH ⇄ NH₄OH + H +

Среда и pH раствора сульфата аммония

В результате гидролиза образовались ионы водорода (H + ), поэтому раствор имеет кислую среду (pH

Сульфат аммония

Сульфат аммония
Систематическое наименование	аммония сульфат
Традиционные названия	аммоний сернокислый
Хим. формула	(NH4)2SO4
Рац. формула	H8N2O4S
Состояние	твёрдое
Молярная масса	132,14052 г/моль
Плотность	1,769 г/см³ (20 °C)
Т. плав.	235-280 °C
Т. разл.	218 °C
Мол. теплоёмк.	187,4 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	−1180,26 кДж/моль
Растворимость в воде	75,4 г/100 г (20 °C)
ГОСТ	ГОСТ 9097-82 ГОСТ 3967-78 ГОСТ 10873-73 ГОСТ Р 51520-99
Рег. номер CAS	7783-20-2
PubChem	24538
Рег. номер EINECS	231-984-1
SMILES
Кодекс Алиментариус	E517
ChEBI	62946
ChemSpider	22944
ЛД50	2840 (крысы; орально)
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат аммония (аммоний сернокислый, лат. ammonium sulphate ), (NH₄)₂SO₄ — неорганическое бинарное соединение, аммонийная соль серной кислоты. Это бесцветные прозрачные кристаллы (или белый порошок) без запаха. Получают сульфат аммония действием серной кислоты на раствор аммиака и обменными реакциями с другими солями. Применяется в качестве удобрения, при производстве вискозы, в пищевой промышленности, при очистке белков в биохимии, в качестве добавки при хлорировании водопроводной воды. Токсичность сульфата аммония очень низкая.

Содержание

• 1 Физические свойства
• 2 Химические свойства
• 3 Получение
• 4 Очистка
• 5 Применение
• 6 Воздействие на человека

Физические свойства

Чистый сульфат аммония — бесцветные прозрачные кристаллы, в измельчённом виде — белый порошок. Запаха не имеет. Гигроскопичность невысокая.

Образует кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа Pnma, параметры ячейки a = 0,7782 нм , b = 0,5993 нм , c = 1,0636 нм , Z = 4 .

Плотность (при 20 °C) — 1,766 г/см 3 .

Растворимость в воде (г/100 мл):

Растворимость в других растворителях (г/100 г):

• муравьиная кислота 95 %: 25,4 (16,5 °C);
• ацетон: нерастворим;
• этанол: нерастворим;
• диэтиловый эфир: нерастворим.

Сульфат аммония с солями некоторых других металлов (алюминий, железо и пр.) образует двойные соли, например алюмоаммиачные квасцы, соль Мора.

Химические свойства

При нагревании до 147 °С сульфат аммония разлагается на соответствующий гидросульфат NH₄HSO₄ и аммиак по схеме:

При повышении температуры выше 500 °С гидросульфат аммония кипит с разложением на серный ангидрид, аммиак и воду:

Сульфат аммония окисляется до молекулярного азота сильными окислителями, например перманганатом калия.

Получение

В лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на концентрированный раствор аммиака.

Эту реакцию, как и все другие реакции взаимодействия аммиака с кислотами, проводят в приборе для получения растворимых веществ в твёрдом виде.

Среди основных способов получения сульфата аммония, которые наиболее часто используются в химической промышленности, имеются следующие: процесс нейтрализации серной кислоты синтетическим аммиаком; использование аммиака из газа коксовых печей для его химической реакции с серной кислотой; получение в результате обработки гипса растворами карбоната аммония; получение при переработке отходов, остающихся после производства капролактама. Вместе с тем имеются и другие способы производства сульфата аммония, например, получение этого вещества из дымовых газов электростанций и сернокислотных заводов. Для этого в горячие газы вводят газообразный аммиак, который связывает имеющиеся в газе окислы серы в различные соли аммония, в том числе и в сульфат аммония.

Очистка

Технический сульфат аммония часто загрязнен сульфатом железа. Избавиться от него простой перекристаллизацией невозможно, так как соли железа сокристаллизуются с сульфатом аммония, образуя двойную соль Мора.

Согласно Карякину, для очистки препарата 150 г его растворяют в 260 мл дистиллированной воды, нагревают до кипения, прибавляют 1-2 г пероксодисульфата аммония и кипятят до полного окисления железа (II) в железо (III). Полноту окисления необходимо проверить прибавлением к отфильтрованной пробе раствора гексацианоферрата (III) калия (красной кровяной соли) — синее окрашивание пробы указывает на неполноту окисления железа, в таком случае процесс очистки следует повторить.

После перехода всего железа в трехвалентное к раствору следует прибавить крепкий раствор аммиака до сильно щелочной реакции и отфильтровать. Полученный раствор упарить до консистенции жидкой кристаллической кашицы и дать охладиться до комнатной температуры. Кристаллы отсосать на воронке Бюхнера и промыть несколько раз дистиллированной водой.

В полученном реактиве может содержаться до 0,2 % сульфата кальция, который отделить никак не удастся.

Применение

Сульфат аммония широко применяется как азотное-серное минеральное удобрение (в РФ — по ГОСТ-9097-82) в легкоусвояемой форме, не содержащей NO 3- -групп и не едкое, его можно применять в любое время года. Содержит 21 % азота и 24 % серы. Подкисляет почву.

Также используется в производстве вискозного волокна как компонент осадительной ванны.

В биохимии переосаждение сульфатом аммония является общим методом очистки белков.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E517.

Сульфат аммония используется в технологии хлорирования воды с аммонизацией — его вводят в обрабатываемую воду за несколько секунд до хлора. С хлором он образует хлорамины, связывая свободный хлор, благодаря чему значительно сокращается образование хлорорганики, вредной для организма человека, сокращается расход хлора, уменьшается коррозия труб водопровода.

Сульфат аммония является компонентом порошковых огнетушителей и огнезащитных средств.

Кроме того, находит применение при получении марганца электролизом, в производстве аммониево-алюминиевых квасцов, корунда. Добавляется к стекольной шихте для улучшения её плавкости.

Воздействие на человека

Сульфат аммония признаётся безопасным для человека и используется в качестве пищевой добавки в России, на Украине и в странах ЕС. Сульфат аммония используется в качестве заменителя соли и носит название пищевой добавки E517. В пищевой индустрии добавка сульфат аммония выступает в роли улучшителя качества муки и хлебобулочных изделий, увеличивая также их объём, является питанием для дрожжевых культур, применяется как стабилизатор и эмульгатор.

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