Соли аммония
Со́ли аммо́ния — соли, содержащие аммоний, NH4 + ; по строению, цвету и другим свойствам они похожи на соответствующие соли натрия. Все соли аммония хорошо растворимы в воде и полностью диссоциируют в водном растворе. Соли аммония проявляют общие свойства солей. При действии на них щёлочи выделяется газообразный аммиак. Все соли аммония при нагревании разлагаются. Получают их при взаимодействии аммиака или гидроксида аммония с кислотами.
Содержание
Применение
Химические свойства солей
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Соли аммония» в других словарях:
АММИАК И СОЛИ АММОНИЯ — см. АММИАК И СОЛИ АММОНИЯ (NH3, NH4). В водоемах азот находится в нескольких переходных формах: органического (альбуминоидного) азота, аммонийных солей и свободного аммиака, солей азотистой (нитритов) и азотной (нитратов) кислоты. Они образуются… … Болезни рыб: Справочник
Аммониевые соли (аммония соли) — соединения, содержащие однозарядный катион аммония nh 4. Все а. С. Растворимы в воде, Проявляют общие свойства солей, при нагревании разлагаются. А. С. Получают при взаимодействии nh3 или nh4?h с кислотами. Применяют как удобрение, а также в… … Российская энциклопедия по охране труда
Аммония пероксодисульфат — Аммония пероксодисульфат … Википедия
Соли Туттона — (шениты) двойные комплексные соли общей формулы M2I MII (SO4)2·6H2O. В качестве металла MI могут выступать Cs, K, NH4, Rb, Tl, в качестве металла MII Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, V, Zn. Название «шениты» произошло от минерала… … Википедия
СОЛИ — СОЛИ, продукты замещения ионов водорода. в к тах ионами металлов; могут быть получены разными способами: 1) замещением водорода к ты металлом, напр. Zn + H2S04=ZnS04 fH2, или вытеснением в С. одного металла другим: CuS04 +Fo =FeS04 + Си; 2)… … Большая медицинская энциклопедия
АММОНИЯ СОЛИ — хим. соед., содержащие однозарядный катион аммония NН+4, напр. хлорид аммония NH4Cl, нитрат аммония NH4NН3 … Естествознание. Энциклопедический словарь
Сульфат аммония — Общие … Википедия
Нитрат аммония — Нитрат аммония … Википедия
Соли аммония. Общая характеристика. Химические свойства.
Соли аммония.
Ион аммония образуется, когда аммиак, слабое основание, реагирует с кислотами Бренстеда (доноры протонов):
Таким образом, обработка концентрированных растворов солей аммония сильным основанием дает аммиак.
Когда аммиак растворяется в воде, его небольшое количество превращается в ионы аммония:
— 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.
Уровень опасности: раздражающее средство
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:
Уровень опасности: окислитель, раздражающее средство, экологически опасен
Уровень опасности: окислитель (взрывчатое вещество), раздражающее вещество
NH4NO 3
Соли аммония: свойства. Соли аммония: применение
Аммоний – одно из многочисленных соединений азота. Его соли обладают рядом интересных свойств и находят практическое применение во многих областях человеческой деятельности. Исследованием свойств этого элемента занимается химия. Соли аммония изучаются в разделе исследования взаимодействий азота с другими химическими элементами.
Что такое аммоний
Чтобы узнать, что такое аммоний, следует более внимательно ознакомиться с принципом соединения азота и атомов углерода. Молекула аммиака записывается в виде NH3. Атом азота связан своими ковалентными связями с тремя протонами. Вследствие внутренней структуры азота одна связь остается нераспределенной.
Поэтому NH3 активно вступает в различные ковалентные связи с другими элементами, задействуя нераспределенную электронную пару. Если в соединение вступает ядро водорода, то образуется ион аммония. Схема реакции приведена ниже:
Как можно видеть, в данной реакции молекула аммиака является акцептором одного протона и тем самым ведет себя как основание. Аммоний в свободном виде не существует, так как практически мгновенно распадается на водород и аммиак. Соли аммония получаются в результате взаимодействия этого элемента с другими веществами. Как показывают практические опыты, аммоний вступает в различные соединения с кислотами, нейтрализуя их и образовывая соли аммония. Например, в случае вступления в реакцию с соляной кислотой происходит образование одной из солей этого элемента:
В результате реакции получается хлорид соли аммония.
Взаимодействие с водой
Поскольку количество ионов гидроксогруппы чрезвычайно велико, то водные растворы аммиака обладают щелочной реакцией. Однако по старой химической привычке водный раствор аммиака записывают, как NH4OH. Данное вещество называется гидроксидом аммония, а щелочную реакцию этого соединения рассматривают в виде диссоциации молекул, на которые раскладывается аммиак.
Соли аммония. Свойства и основные характеристики
Большая часть солей NH4 практически бесцветны и довольно хорошо растворяются в воде. Данное соединение обладает многими свойствами металлов, поэтому и соли аммония ведут себя так же, как и соли различных металлов. Вот несколько примеров такого подобия:
— Соли NH4 являются хорошими электролитами. Они подвергаются гидролизу в различных растворах. Эту реакцию можно проследить на примере диссоциации хлорида аммония:
— Подвержены гидролизу. В результате получается реакция соли слабого основания и сильной кислоты:
— имеют ионную кристаллическую решетку, обладают электропроводимостью;
— не выдерживают высоких температур и распадаются на составляющие.
Необратимые и обратимые процессы
Другие соли этого элемента, анион в которых имеет ярко выраженные свойства окислителя, распадаются безвозвратно. Стандартным примером такой реакции может служить распад нитрата аммония, который выглядит следующим образом:
Поскольку один из продуктов взаимодействия покидает ее поле, реакция прекращается.
Применение аммиака и солей аммония
Весомая доля аммиака, добываемого промышленным путем, идет на применение его в установках для заморозки и охлаждения. Находят соли аммония применение в повседневной жизни и в медицине. Но подавляющая часть аммиака идет на изготовление азотной кислоты и разнообразных азотсодержащих соединений, прежде всего, различных минеральных удобрений.
Азотистые удобрения
Наиболее известные соли производной азота, применение которых в хозяйственной деятельности крайне важно – это сульфат аммония, нитрат аммония, хлорид аммония. Азот – необходимая составляющая часть белков. Этот элемент является обязательным для существования любого живого организма. Растения извлекают азот из плодородного грунта, где этот элемент находится преимущественно в связанном виде. Обычно азот встречается, как соли аммония и соединения азотной кислоты. Растворяясь во влажной почве, эти неорганические соединения попадают в организмы растений и перерабатываются ими в различные белки и аминокислоты. Животные и люди не могут усваивать азот ни в свободном виде, ни в качестве его простых соединений. Для питания и роста им необходим белок, составной частью которого обязательно является азот. Только при участии растений мы получаем столь необходимый нам элемент для жизни и здоровья.
Нашатырь
Аммиак в жидком виде и крепкие растворы солей аммония также применяются в качестве азотных удобрений – содержание азота в них выше, чем в твердых удобрениях, и усваивается растениями он лучше.
Соли аммония: получение и химические свойства
Соли аммония
Способы получения солей аммония
2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.
Химические свойства солей аммония
NH4Cl ⇄ NH4 + + Cl –
Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.
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.
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
Соли аммония — вещества очень своеобразные. Все они легко разлагаются, причем некоторые самопроизвольно, например карбонат аммония:
(NH4)2CО3 = 2NH3 + Н2О + СО2 (реакция ускоряется при нагревании).
Другие соли, например хлорид аммония (нашатырь), возгоняются при нагревании, т. е. сначала разлагаются на аммиак и хлористый водород под действием нагревания, а при понижении температуры вновь на холодных частях сосуда образуется хлорид аммония:
нагревание
NH4Cl ⇄ NH3 + НСl
охлаждение
Нитрат аммония при нагревании разлагается на закись азота и воду. Эта реакция может происходить со взрывом:
NH4NО3 = N2О + Н2О
Нитрит аммония NH4NО2 разлагается при нагревании с образованием азота и воды, поэтому им пользуются в лаборатории для получения азота.
При действии на соли аммония щелочей выделяется аммиак:
NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2О
Выделение аммиака — характерный признак для распознавания солей аммония. Все соли аммония являются соединениями комплексного характера.
■ 25. На каком свойстве карбоната аммония основано его использование для разрыхления теста? (См. Ответ)
26. Как обнаружить в составе соли ион аммония?
27. Как осуществить ряд превращений:
N2 ⇄ NH3 → NO
↓
NH4N03
Кислородные соединения азота
Азот образует с кислородом несколько соединений, в которых проявляет различные степени окисления.
Существует закись азота N2О, или, как ее называют, «веселящий газ». В ней азот проявляет степень окисления + 1. В окиси азота NO азот проявляет степень окисления + 2, в азотистом ангидриде N2О3 — + 3, в двуокиси азота NО2 — +4, в пятиокиси азота, или азотном
ангидриде, N2О5 — +5.
Закись азота N2О — несолеобразующий окисел. Это газ, довольно хорошо растворимый в воде, но в реакцию с водой не вступающий. Закись азота в смеси с кислородом (80% N2O и 20% О2) производит наркотизирующее действие и применяется для так называемого газового наркоза, преимущество которого в том, что он не имеет длительного последействия.
Остальные окислы азота сильно ядовиты. Ядовитое действие их сказывается обычно через несколько часов после вдыхания. Первая помощь состоит в приеме внутрь большого количества молока, вдыхании чистого кислорода, пострадавшему должен быть обеспечен покой.
■ 28. Перечислите возможные степени окисления азота и окислы, отвечающие этим степеням окисления.
29. Какие меры первой помощи следует принимать при отравлениях окислами азота? (См. Ответ)
Наиболее интересными и важными окислами азота являются окись и двуокись азота, которые мы и будем изучать.
Окись азота NО образуется из азота и кислорода при сильных электрических разрядах. В воздухе во время грозы наблюдается иногда образование окиси азота, но в очень небольших количествах. Окись азота бесцветный газ, не имеющий запаха. В воде окись азота нерастворима, поэтому ее можно собирать над водой в тех случаях, когда получение ведется лабораторным способом. В лаборатории окись азота получают из умеренно концентрированной азотной кислоты действием ее на медь:
HNО3 + Сu → Cu(NO3)2 + NO + Н2О
В этом уравнении самостоятельно расставьте коэффициенты.
Окись азота можно получить и другими способами, например в пламени электрической дуги:
N2 + O2 ⇄ 2NO.
В производстве азотной кислоты окись азота получают каталитическим окислением аммиака, о котором говорилось в § 68, стр. 235.
Окись азота является несолеобразующим окислом. Она легко окисляется кислородом воздуха и превращается при этом в двуокись азота NO2. Если окисление производить в стеклянном сосуде, то бесцветная окись азота превращается в бурый газ — двуокись азота.
■ 30. При взаимодействии меди с азотной кислотой выделилось 5,6 л окиси азота. Рассчитайте, сколько прореагировало меди и сколько образовалось соли. (См. Ответ)
Двуокись азота NO2 — бурый газ с характерным запахом. Хорошо растворяется в воде, так как реагирует с водой по уравнению:
3NO2 + Н2O = 2HNO3 + NO
В присутствии кислорода можно получить только азотную кислоту:
4NO2 + 2Н2О + O2 = 4HNO3
Молекулы двуокиси азота NO2 довольно легко соединяются попарно и образуют четырехокись азота N2O4 — бесцветную жидкость, структурная формула которой
Этот процесс происходит на холоде. При нагревании четырехокись азота вновь переходит в двуокись.
Двуокись азота — кислотный окисел, так как может реагировать с щелочами, образуя соль и воду. Однако вследствие того, что атомы азота в модификации N2O4 имеют различное число валентных связей, при взаимодействии двуокиси азота со щелочью образуются две соли — нитрат и нитрит:
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
Получают двуокись азота, как уже говорилось выше, окислением окиси:
2NO + О2 = 2NO2
Кроме того, двуокись азота получают действием концентрированной азотной кислоты на медь:
Сu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(конц.)
или лучше прокаливанием нитрата свинца:
2Pb(NO3)2 = 2РbO + 4NO2 + О2
■ 31. Перечислите способы получения двуокиси азота, приведя уравнения соответствующих реакций. (См. Ответ)
32. Изобразите схему строения атома азота в степени окисления +4 и объясните, каким должно быть его поведение в окислительно-восстановительных реакциях.
33. В концентрированную азотную кислоту поместили 32 г смеси меди и окиси меди. Содержание меди в смеси 20%. Какой объем какого газа при этом выделится. Сколько грамм-молекул соли при этом получается? (См. Ответ)
Азотистая кислота и нитриты
Азотистая кислота HNO2 — очень слабая неустойчивая кислота. Она существует лишь в разбавленных растворах (степень диссоциации а =6,3% в 0,1 н. растворе). Азотистая кислота легко разлагается с образованием окиси и двуокиси азота
2HNO2 = NO + NO2 + Н2O.
Степень окисления азота в азотистой кислоте +3. При такой степени окисления условно можно считать, что с внешнего слоя атома азота отдано 3 электрона и еще осталось 2 валентных электрона. В связи с этим для N+3 в окислительно-восстановительных реакциях существуют две возможности: он может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства в зависимости от того, в какую среду—окислительную или восстановительную — попадает.
Соли азотистой кислоты называются нитритами. Действуя на нитриты серной кислотой, можно получить азотистую кислоту:
2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + 2HNO2.
Нитриты представляют собой соли, довольно хорошо растворимые в воде. Как и сама азотистая кислота, нитриты могут проявлять окислительные свойства при реакции с восстановителями, например:
NaNO2 + KI + H2SO4 → I2 + NO…
• Найти конечные продукты и расставить коэффициенты на основе электронного баланса попытайтесь самостоятельно.
Поскольку выделяющийся йод легко обнаружить с помощью крахмала, данная реакция может служить способом обнаружения даже незначительных количеств нитритов в питьевой воде, присутствие которых нежелательно из-за ядовитости. С другой стороны, нитритный азот может окисляться до N +5 под действием сильного окислителя.
NaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → NaNO3 + Cr2(SO4)3 + …
• Остальные продукты реакции найдите самостоятельно, составьте электронный баланс и расставьте коэффициенты.
Азотная кислота
Азотная кислота HNO3 — сильный электролит. Это летучая жидкость. Чистая азотная кислота кипит при температуре 86°, не имеет цвета; плотность ее 1,53. В лаборатории обычно поступает 65% HNO3 с плотностью 1,40.
Азотная кислота дымит на воздухе, так как ее пары, поднимаясь в воздух и соединяясь с парами воды, образуют капельки тумана. Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. Она имеет резкий запах, легко испаряется, поэтому переливать концентрированную азотную кислоту следует лишь под тягой. При попадании на кожу азотная кислота может причинить сильные ожоги. Небольшой ожог дает о себе знать характерным желтым пятном на коже. Сильные ожоги могут вызвать образование язв. При попадании на кожу азотной кислоты ее следует быстро смыть большим количеством воды, а затем нейтрализовать слабым раствором соды.
Концентрированная кислота восстанавливается до двуокиси азота. Примером этого может служить реакция с медью, приведенная выше (см. § 70). Разбавленная азотная кислота с медью восстанавливается до окиси азота (см. § 70). Более активные металлы, например олово, восстанавливают разбавленную азотную кислоту до закиси азота.
Sn + HNO3 → Sn(NO3)2 + N2O
При очень сильном разбавлении с активным металлом, например с цинком, реакция доходит до образования соли аммония:
Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3
• Во всех приведенных схемах реакций расставьте коэффициенты, составив электронный баланс самостоятельно.
■ 36. Почему при хранении в лаборатории даже в хорошо закупоренной посуде концентрация азотной кислоты понижается? (См. Ответ)
37. Почему концентрированная азотная кислота имеет желтовато-бурую окраску?
38. Напишите уравнение реакции разбавленной азотной кислоты с железом. Продуктами реакции являются нитрат железа (III), и выделяется газ бурого цвета.
39. Выпишите в тетрадь все уравнения реакций, характеризующие взаимодействие азотной кислоты с металлами. Перечислите, какие соединения азота, помимо нитратов металлов, образуются в этих реакциях. (См. Ответ)
Многие вещества могут гореть в азотной кислоте, например уголь и фосфор:
С + HNO3 → NO + СО2
Р + HNO3 → NO + H3PO4
• Закончите уравнения реакций самостоятельно.
Свободный фосфор при этом окисляется до фосфорной кислоты. Сера при кипячении в азотной кислоте превращается в S+6 и из свободной серы образуется серная кислота:
HNO3 + S → NO + H2SO4
• Закончите уравнения реакций самостоятельно.
■ 40. Примеры типичных свойств кислот применительно к азотной кислоте приведите самостоятельно. Уравнения напишите в молекулярной и. ионной формах. (См. Ответ)
41. Почему склянки с концентрированной азотной кислотой запрещается перевозить упакованными в древесные стружки?
42. При испытании фенолфталеином концентрированной азотной кислоты фенолфталеин приобретает оранжевую окраску, а не остается бесцветным. Чем это объясняется? (См. Ответ)
Получить азотную кислоту в лаборатории очень легко. Обычно ее получают путем вытеснения из ее солей серной кислотой, например:
2KNО3 + H2SО4 = K2SО4 + 2HNО3
На рис. 61 изображена лабораторная установка для получения азотной кислоты.
В промышленности сырьем для получения азотной кислоты служит аммиак. В результате окисления аммиака в присутствии платинового катализатора образуется окись азота:
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О
Как было указано выше, окись азота легко окисляется кислородом воздуха в двуокись азота:
2NO + О2 = 2NO2
а двуокись азота, соединяясь с водой, образует азотную кислоту и снова окись азота по уравнению:
3NО2 + Н2О = 2HNО3 + NO.
Затем окись азота снова подается на окисление:
Первая стадия процесса — окисление аммиака в окись азота — осуществляется в контактном аппарате при температуре 820°. Катализатором служат сетки из платины с примесью родия, которые нагревают перед запуском аппарата. Так как реакция экзотермична, то в дальнейшем сетки нагреваются за счет тепла самой реакции. Вышедшую из контактного аппарата окись азота охлаждают до температуры около 40°, так как процесс окисления окиси азота идет быстрее при более низкой температуре. При температуре 140° образующаяся двуокись азота разлагается снова на окись азота и кислорода.
Окисление окиси азота в двуокись осуществляется в башнях, называемых абсорберами, обычно под давлением 8—10 атм. В них одновременно происходит и поглощение (абсорбция) образующейся двуокиси азота водой. Для лучшего поглощения двуокиси азота раствор охлаждают. Получается 50—60% азотная кислота.
Концентрирование азотной кислоты проводят в присутствии концентрированной^серной кислоты в ректификационных колоннах. Серная кислота образует с имеющейся водой гидраты с температурой кипения более высокой, чем у азотной кислоты, поэтому из смеси довольно легко выделяются пары азотной кислоты. При конденсации этих паров можно получить 98—99% азотную кислоту. Обычно более концентрированная кислота применяется редко.
■ 43. Запишите в тетрадь все уравнения реакций, происходящих при получении азотной кислоты лабораторным и промышленным способами. (См. Ответ)
44. Как осуществить ряд превращений:
45. Сколько 10% раствора можно приготовить из азотной кислоты, полученной взаимодействием 2,02 кг нитрата калия с избытком серной кислоты? (См. Ответ)
46. Определите молярность 63% азотной кислоты.
47. Сколько азотной кислоты можно получить из 1 т аммиака при 70% выходе?
48. Цилиндр заполнили окисью азота путем вытеснения воды. Затем, не вынимая из воды, под него подвели трубку от газометра
(см. рис. 34) и начали пропускать кислород. Опишите, что должно наблюдаться в цилиндре, если избытка кислорода не допускалось. Обоснуйте свой ответ уравнениями реакций. (См. Ответ)
Рис. 62. Горение угля в расплавленной селитре. 1 — расплавленная селитра; 2 — горящий уголек; 3 — песок.
Соли азотной кислоты
Рис. 62. Горение угля в расплавленной селитре. 1 — расплавленная селитра; 2 — горящий уголек; 3 — песок.
Соли азотной кислоты, как и она сама, являются сильными окислителями. Например, соли щелочных металлов при плавлении выделяют кислород по уравнению:
Благодаря этому уголь, сера и другие горючие вещества горят в расплавленной селитре (рис. 62).
Соли тяжелых металлов также разлагаются с выделением кислорода, но по другой схеме.
2Pb(NО3)2 = 2РbО + 4NO2 + О2
Рис. 63. Круговорот азота в природе
■ 49. Как осуществить ряд превращений (См. Ответ)
Статья на тему Соли аммония
Похожие страницы:
Понравилась статья поделись ей
