Уравнение реакции термического разложения nh4cl

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.

Характеристика свойств соединений азота

Задача 887.
Какой объем аммиака (условия нормальные) можно получить, подействовав двумя литрами 0,5 н. раствора щелочи на соль аммония?
Решение:
При действии на соли аммония щёлочью получается эквивалентное количество аммиака:

Находим количество щёлочи, пошедшее на реакцию с солью аммония, получим:

1 : 0,5 = 2 : х; х = (0,5 . 2)/1= 1 моль.

1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объём равный 22,4 л.

Отсюда находим, что объём аммиака, выделившегося при реакции, равен:

V(NH₃) = V_Э . (NH₃) = 22,4 . 1 = 22,4 л.

Ответ: 22,4 л.

Задача 888.
Можно ли в качестве осушителей газообразного аммиака применять Н₂SO₄ или Р₂О₅? Ответ мотивировать.
Решение:
Н₂SO₄ и Р₂О₅ очень энергично взаимодействуют с водой, серная кислота с образованием кристаллогидратов, а оксид фосфора (V) – с образованием ортофосфорной кислоты Н₃РО₄:

Поэтому они являются осушителями газовых смесей. В обоих случаях образуются кислоты, с которыми взаимодействует аммиак, образуя соответствующие соли:

Таким образом, Н₂SO₄ и Р₂О₅ нельзя применять в качестве осушителя аммиака, так как при этом происходит химическое взаимодействие аммиака с серной и фосфорной кислотами.

а) (NH4)₂CO₃ 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O;

б) NH₄NO₃ N₂O ↑ + 2H₂O

2NH₄NO₃ 2N₂ ↑ + O₂ ↑ + 4H₂O;

в) (NH₄)₂SO₄ 2NH₃ ↑ + H₂SO₄;

г) NH₄С1 NH₃ ↑ + HCl;

д) (NH₄)₂HPO₄ 2NH₃ ↑ + H₃PO₄;

е) (NH₄)H₂PO₄ NH₃ ↑ + H₃PO₄;

ж) (NH₄)₂Cr₂O₇ 2NH₃ ↑ + 2CrO₃↓ + H₂O;

з) NH₄NO₂ N₂ ↑ + 2H₂O.

Задача 890.
Нитрат аммония может разлагаться двумя путями:
NH₄NO₃(к) N₂O(г) + 2H₂O(г);
NH₄NO₃(к) N₂(г) + 1/2O₂(г) + 2H₂O(г).
Какая из приведенных реакций наиболее вероятна и какая более экзотермичная при 25 °С? Ответ подтвердить расчетом ΔG 0 ₂₉₈ и ΔH 0 ₂₉₈. Как изменится вероятность протекания этих реакций при повышении температур?
Решение:
а) Уравнение реакции имеет вид:

NH₄NO₃(к) N₂O(г) + 2H₂O(г)

Находим ΔH 1 0 реакции, учитывая закон Гесса, получим:

ΔH 1 0 = 2 ΔH 0 (Н₂О) + ΔH 0 (N₂O) — ΔH 0 (NH₄NO₃) =
= 2(-241,8) + 82,0 – (-365,4) = -36,2кДж.

ΔG₁ 0 = 2 ΔG 0 (Н₂О) + ΔG 0 (N₂O) — ΔG 0 (NH₄NO₃) =
= 2(-228,6) + 104,1 – (-183,8) = -169,3 кДж.

б) Уравнение реакции имеет вид:

NH₄NO₃(к) N₂(г) + 1/2O₂(г) + 4H₂O(г).

Находим реакции, учитывая закон Гесса, получим:

Находим энергию Гиббса реакции, получим:

ΔH₂ 0 ΔH 1 0 и ΔG₂ 0 ΔG 1 0 , поэтому вторая реакция, реакция (б) наиболее вероятна при 25 0 С и более зкзотермична, чем реакция (а). Так как обе реакции экзотермичны, то, согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие обеих реакций сместится влево. Вероятность протекания реакции(б), как наиболее экзотермичной, значительно уменьшится при повышении температуры, чем реакции (а).

Реакция образования солей аммония

Соли аммония — что это такое

Соли аммония являются солями, в состав которых входит катион аммония и анион кислотного остатка.

Соли аммония относятся к сложным веществам. Ион аммония образуется при взаимодействии аммиака с катионом водорода по донорно-акцепторному механизму. Соединения сформированы катионом аммония ( N H 4 ) + и кислотным остатком:

• хлорид аммония N H 4 C l ;
• сульфат аммония ( N H 4 ) 2 S O 4 ;
• нитрат аммония N H 4 N O 3 .

Свойства нелетучих солей аммония схожи со свойствами солей натрия или калия. Соединения характеризуются ионным строением и имеют вид белых кристаллов. Соли аммония обладают хорошей растворимостью в водной среде. Кристаллическая решетка с атомами хлорида аммония изображена на схеме:

Химические и физические свойства

Общие физические свойства солей аммония:

• твердые вещества;
• кристаллическая структура;
• хорошая растворимость в воде;
• отсутствие цвета.

Соли аммония являются сильными электролитами, которые диссоциируют в водных растворах:

N H 4 C l → N H 4 + + C l —

Разложение солей аммония при нагревании в случае летучей кислоты:

N H 4 C l → N H 3 + H C l

N H 4 H C O 3 → N H 3 + H 2 O + C O 2

Разложение солей аммония в условиях термического воздействия, если анион проявляет окислительные свойства:

N H 4 N O 3 → N 2 O + 2 H 2 O

( N H 4 ) 2 C r 2 O 7 → N 2 + C r 2 O 3 + 4 H 2 O

Соли аммония способны вступать в реакции обмена с кислотами:

( N H 4 ) 2 C O 3 + 2 H C l → 2 N H 4 C l + H 2 O + C O 2

Реакции обмена солей аммония с солями:

( N H 4 ) 2 S O 4 + B a C l 2 → B a S O 4 + 2 N H 4 C l

Соли аммония вступают в химические реакции гидролиза (как соль слабого основания и сильной кислоты):

N H 4 C l + H 2 O → N H 4 O H + H C l

Качественная реакция, как реагирует со щелочами

Качественную реакцию на ион аммония можно наблюдать в процессе нагрева солей аммония со щелочами, что приводит к выделению аммиака:

N H 4 C l + N a O H → N a C l + N H 3 + H 2 O

Признаком реакции является выделение газа с резким запахом.

Соли аммония обладают свойствами классических растворимых солей, то есть могут вступать в реакции обмена при образовании газа, осадка, слабого электролита с такими веществами, как:

• щелочи;
• кислоты;
• растворимые соли.

Реакция

Качественная реакция на аммиак: к отверстию сосуда, содержащего аммиак нужно поднести стеклянную палочку, смоченную в концентрированной соляной кислоте, в результате реакции появляется густой белый дым: это выделился хлорид аммония.

N H 3 + H C l = N H 4 C l

Способы получения солей аммония, где применяются

Распространенным методом синтеза солей аммония является химическое взаимодействие аммиака или гидроксида аммония и кислот.

Получают соли аммония при взаимодействии аммиака или гидроксида аммония с кислотами:

2 N H 3 + H 2 S O 4 → ( N H 4 ) 2 S O 4

Химический процесс, при котором аммиак взаимодействует с хлором, приводит к образованию нашатыря:

8 N H 3 + 3 C l 2 → N 2 + 6 N H 4 C l

Области применения солей аммония:

1. Нитрат аммония называют аммиачной селитрой. Формула N H 4 N O 3 . Вещество используют в качестве азотного удобрения, как сырье в производстве взрывчатки в виде аммонитов.
2. Сульфат аммония. Формула ( N H 4 ) 2 S O 4 . Соль является недорогим азотным удобрением.
3. Гидрокарбонат аммония N H 4 H C O 3 и карбонат аммония ( N H 4 ) 2 C O 3 . Вещества выполняют роль разрыхлителей теста — компонентов мучных кондитерских изделий. Данные соли аммония применяют в процессе окрашивания тканых полотен. Соединения используют для производства витаминов и в медицинской отрасли.
4. Хлорид аммония носит название нашатырь. Формула N H 4 C l . Данный материал используют при изготовлении гальванических компонентов, то есть сухих батарей. Вещества участвуют в процессе пайки и лужения. Хлорид аммония нашел применение в текстильной промышленности. Такие соединения являются эффективными удобрениями, активно используются в области ветеринарии и медицине.