Reacția sărurilor de amoniu cu acidul. Chimie pentru manechine.: Săruri de amoniu. Proprietățile chimice ale sărurilor de amoniu

>> Chimie: Săruri de amoniu

După cum am menționat, cationul de amoniu NH4+ joacă rolul unui cation metalic și formează săruri cu reziduuri acide: NH4NO3 - azotat de amoniu, sau azotat de amoniu, (NH4) 2SO4 - sulfat de amoniu etc.

Toate sărurile de amoniu sunt solide substanțe cristaline, foarte solubil în apă. Într-un număr de proprietăți, ele sunt similare cu sărurile de metale alcaline și, în primul rând, cu sărurile de potasiu, deoarece razele ionilor K+ și NH+ sunt aproximativ egale.

Sărurile de amoniu se obțin prin reacția amoniacului sau a soluției sale apoase cu acizi.

Au toate proprietățile sărurilor datorită prezenței reziduurilor acide. De exemplu, clorura sau sulfatul de amoniu reacţionează cu nitratul de argint sau, respectiv, cu clorura de bariu, pentru a forma precipitate caracteristice. Carbonatul de amoniu reacționează cu acizii, deoarece reacția produce dioxid de carbon.

În plus, ionul de amoniu provoacă o altă proprietate comună tuturor sărurilor de amoniu: sărurile sale reacţionează cu alcalii atunci când sunt încălzite pentru a elibera amoniac.

Această reacție este o reacție calitativă pentru sărurile de amoniu, deoarece amoniacul rezultat este ușor de detectat (cum anume?).

Al treilea grup de proprietăți al sărurilor de amoniu este capacitatea lor de a se descompune atunci când sunt încălzite pentru a elibera amoniac gazos, de exemplu:

NH4CI = NH3 + HCI

În această reacție, se formează și acid clorhidric gazos, care se volatilizează împreună cu amoniacul și, atunci când este răcit, se recombină cu acesta, formând o sare, adică atunci când este încălzită într-o eprubetă, clorura de amoniu uscată pare să sublimă, dar cristalele albe apar din nou. pe pereţii reci superiori ai eprubetei NH4Cl (Fig. 32).

Principalele domenii de aplicare a sărurilor de amoniu au fost prezentate mai devreme, în Figura 31. Aici vă atragem atenția asupra faptului că aproape toate sărurile de amoniu sunt folosite ca îngrășăminte cu azot. După cum știți, plantele sunt capabile să asimileze azotul numai într-o formă legată, adică sub formă de ioni de NH4 sau NO3. Remarcabilul agrochimist rus D. N. Pryanishnikov a aflat că, dacă o plantă are de ales, atunci preferă cationul de amoniu anionului nitrat, astfel încât utilizarea sărurilor de amoniu ca îngrășăminte cu azot este deosebit de eficientă. Un îngrășământ cu azot foarte valoros este nitratul de amoniu NH4NO3.

Să notăm alte domenii de aplicare a unor săruri de amoniu.

Clorura de amoniu NH4Cl este utilizată în lipire, deoarece curăță suprafața metalului de pelicula de oxid și lipirea aderă bine la aceasta.

Bicarbonatul de amoniu NH4NC03 și carbonatul de amoniu (NH4)2CO3 sunt folosiți în cofetărie, deoarece se descompun ușor la încălzire și formează gaze care slăbesc aluatul și îl fac pufos, de exemplu:

NH4HC03 = NH3 + H20 + CO2

Azotat de amoniu NH4NO3 amestecat cu aluminiu și pulberi de cărbune este utilizat ca exploziv- amonial, care este utilizat pe scară largă în dezvoltarea rocilor.

1. Săruri de amoniu.

2. Proprietăţi ale sărurilor de amoniu, datorate ionului de amoniu, reziduuri acide. Descompunerea sărurilor de amoniu.

3. Reacția calitativă la ionul de amoniu.

4. Clorura, nitratul, carbonatul de amoniu si aplicarea acestora.

Scrieţi ecuaţiile de reacţie (în forme moleculare şi ionice) între următoarele perechi de substanţe: a) sulfat de amoniu şi clorură de bariu; b) clorura de amoniu si azotat de argint.

Scrieți ecuațiile de reacție care caracterizează proprietățile carbonatului de amoniu: interacțiunea cu acid, alcali, sare și reacție de descompunere. Scrieți primele trei ecuații și în formă ionică.

Cu acizii polibazici, amoniacul formează nu numai săruri medii, ci și acide. Scrieți formulele sărurilor acide pe care le poate da atunci când interacționează cu acidul fosforic. Numiți-le și scrieți ecuațiile pentru disocierea acestor săruri.

Scrieți ecuații moleculare și, acolo unde este posibil, ecuații ionice pentru reacțiile prin care se pot face următoarele tranziții:

N2 -> NH3 -> (NH4)2 HPO4 -> NH4Cl -> NH4NO3

Determinați cantitatea de substanță, volumul și masa de amoniac necesare pentru a obține 250 kg de sulfat de amoniu folosit ca îngrășământ.

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, instruiri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole jetoane pentru curioase cheat sheets manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment în manual elemente de inovare în lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic timp de un an instrucțiuni programe de discuții Lecții integrate

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Tip de lecție: lecție cu multimedia

Obiectivele lecției:

• Tutoriale: Să sistematizeze cunoștințele elevilor despre săruri; formarea la nivel interdisciplinar a unui sistem de cunoștințe despre sărurile de amoniu, care au o mare importanță practică.
• În curs de dezvoltare: dezvolta practic abilități în conducerea reacțiilor calitative la sărurile de amoniu; capacitatea de a analiza ceea ce se vede; dezvoltarea gândirii logice; dezvoltarea interesului cognitiv pentru îndeplinirea sarcinilor teoretice și practice.
• Educational: Creșterea activității și activității cognitive a elevilor; dezvoltarea capacității de a lucra în echipă.

Echipamentul și reactivii lecției:

1. Pe pupitrul profesorului: o soluție de acid clorhidric HCl; hidroxid de amoniu NH4OH; clorură de amoniu NH4CI; clorură de sodiu NaCI; apă H20; turnesol; fenolftaleină; dicromat de amoniu (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7.

2. Pe masa elevilor: sulfat de amoniu (NH 4) 2 SO 4; acid sulfuric H2S04; clorură de bariu BaCl; clorură de amoniu NH4CI; hidroxid de sodiu NaOH;

3.Tablă interactivă.

Întrebări principale:

• Determinarea sărurilor de amoniu.
• Rolul sărurilor de amoniu în economia națională.
• Proprietățile fizice și chimice ale sărurilor de amoniu.
• Obținerea sărurilor de amoniu.
• Reacții calitative la sărurile de amoniu.

Noțiuni de bază: Cation de amoniu, săruri de amoniu.

În timpul orelor

1. Moment organizatoric

Profesorul verifică pregătirea pentru lecție, informează subiectul lecției.

2. Verificarea cunoștințelor de bază (10 min)

Pe masa profesorului se află substanțe (săruri) într-un recipient de sticlă.

Profesor: Acest recipient conține o substanță uimitoare. Odinioară era considerat „harul lui Dumnezeu”, un simbol al bunăstării.

:. Dar îi poate distruge și pe cei vii, din cauza ei chiar și marea poate deveni moartă.

Împreună cu aceasta este greu de enumerat, oriunde este aplicat.

Ce este în această sticlă?

(Răspunsul sugerat este sare.)

La ce substanțe numim săruri?

Exercițiu de antrenament:

Din următoarele substanțe, selectați sărurile și denumiți-le:

KCl	NaOH	KOH	CO2
H2SO4	Ba(NO3)2	CuSO4	MgO
NH4Cl	H2S	AgNO3	(NH4)2S04

Profesor: Ce săruri neobișnuite ați întâlnit?

Aceste săruri conțin un cation complex - cationul de amoniu.

Profesorul cere clasei să formuleze conceptul de sare de amoniu (săruri formate din cationi de amoniu și anioni reziduali acizi).

Profesorul: Unde crezi că pot fi folosite aceste săruri? De ce?

Elevi: În agricultură, deoarece conțin un element vital pentru plante - azotul.

Pentru o descriere cuprinzătoare a semnificației practice a sărurilor de amoniu, este recomandabil să auziți un mini raport de la studenți.

3. Învățarea de materiale noi (15 min)

Profesor: Să studiem în practică proprietățile fizice și chimice ale sărurilor de amoniu.

Ce este comun în proprietăți fizice săruri și săruri de amoniu?

Elevi: substanțe solide, albe, cristaline, foarte solubile în apă, electroliți.

Profesor: Verificați solubilitatea sulfatului de amoniu în practică, notați proprietățile fizice într-un caiet ( efectuarea unui experiment).

Profesor: Luați în considerare proprietățile chimice ale sărurilor de amoniu.

Să ne amintim proprietăți generale saruri:

(Un rezumat de referință este compilat în caiet) .

A) disociere - scriem ecuațiile de disociere a sărurilor

• Clorură de amoniu
• sulfat de amoniu

B) Interacțiunea cu acizii

2 NH 4 Cl + H 2 SO 4 (NH 4) 2 SO 4 + 2 HCl

Efectuați experimentul, indicați semnele reacției ( efectuarea unui experiment).

C) Interacțiunea cu alcalii.

Punem hârtie cu fenolftaleină în eprubetă și observăm schimbarea culorii ( efectuarea unui experiment)

Concluzie: această reacție este calitativă asupra sărurilor de amoniu

D) Interacțiunea cu sărurile

NH4CI + AgN03NH4NO3 + AgCI

Elevii fac un experiment, notează ecuația reacției și le verifică singuri cu ecuația de pe diapozitiv ( efectuarea unui experiment).

Sarcină creativă: Determinați care dintre cele trei eprubete conține sulfat de amoniu. Notați ecuațiile reacțiilor efectuate ( efectuarea unui experiment).

Proprietăți specifice ale sărurilor:

D) Descompunerea sărurilor de amoniu

Experiență demonstrativă: descompunerea bicromatului de amoniu; Clorură de amoniu:

NH4CI NH3 + HCI

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O

E) Hidroliza sărurilor de amoniu

NH4CI + H2O NH4OH + HCI

Experiență demonstrativă.

Concluzie: mediu alcalin, turnesol - albastru, fenolftaleină - zmeură.

Învățătorul: Amintește-ți cum poți obține sare.

Elevi: În interacțiunea unei baze și a unui acid; sare și sare; săruri și acizi.

Profesorul demonstrează experimentele, elevii notează notele de referință folosind diapozitivul.

A) NH4OH + HCI NH4CI + H2O

B) (NH 4 ) 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 + 2 NH 4 Cl

C) (NH 4 ) 2 CO 3 + 2HCI 2 NH 4 CI + H 2 O + CO 2

Concluzie: la scrierea ecuațiilor, este necesar să se respecte condiția de ireversibilitate a reacțiilor chimice.

4. Consolidarea materialului acoperit (15 min)

Exercițiul numărul 1.

Alegeți și denumiți sărurile de amoniu:

eu optiunea	varianta II
NaNO 3	BaCl2

Verificare pereche.

Autotestare.

NH3 + HCI NH4CI

2NH3 + H2S04 (NH4)2S04c) 3

reacționează cu acidul sulfuric

Răspunsul corect pe diapozitiv este marcat cu puncte în figură, apoi punctele sunt conectate pentru a forma un zâmbet.

Elevii își compară răspunsurile cu eșantionul de pe ecran, încearcă să analizeze în mod independent greșelile făcute. Profesorul corectează răspunsurile elevilor.

Exercițiul numărul 4.(Un exercițiu de joc care dezvoltă copiilor dorința de a găsi răspunsul corect, după ce a primit care se va putea deschide seiful).

„Cheia de aur”

Determinați codul seifului.

Enumerați succesiunea de numere (în ordine crescătoare) care determină proprietățile sulfatului de amoniu.

Test:

1. Se dizolvă în apă.
2. Nu electroliți.
3. Substanță cristalină albă.
4. Miroase a amoniac.
5. Reacționează cu clorura de bariu.
6. Reacționează cu hidroxidul de calciu.
7. Se descompune la încălzire.
8. NU STIU CUVINTUL
9. reacţionează cu acidul fosforic.
10. Reacționează cu NUME NECUNOSCUT

Răspuns: 1345678

Profesorul le cere copiilor să scrie posibilele ecuații de reacție.

5. Tema pentru acasă

Sarcina creativă: Sarea albă, solubilă în apă, cu nitrat de argint formează un precipitat alb de brânză, a cărui ardere produce azot. Denumiți sarea, scrieți ecuațiile reacției în formă moleculară și ionică.

6. Concluziile lecției (3min)

Finalizarea lecției într-o formă creativă interesantă va da bună dispoziție fiecare copil, și îmbunătățirea calității asimilării materialului studiat la lecție.

Alcătuirea unui cinquain (o poezie interesantă, fără rimă, care necesită informații în termeni inteligenți, care vă permite să descrieți ceea ce ați văzut și auzit):

Elevii scriu cinquain, lucrând în perechi, folosind un manual și o notă de sprijin.

• săruri de amoniu
• util, important
• Transformând deșerturile în oaze
• Reacționează ca toate sărurile cu sărurile, acizii și bazele
• Se descompun și sunt folosite în agricultură.

7. Rezumând lecția, profesorul dă cuvintele:„Mintea gânditoare nu se simte fericită până când nu reușește să conecteze fapte disparate” (Hevelsi).

săruri de amoniu– substanțe complexe, inclusiv cationii de amoniu NH4+și reziduuri acide.

Proprietăți fizice: sărurile de amoniu sunt solide cristaline care sunt foarte solubile în apă.

Proprietăți chimice: amoniul are proprietățile unui metal, prin urmare structura sărurilor sale este similară cu sărurile metalelor alcaline, deoarece ionii NH4 + și ionii metalelor alcaline (potasiu) au aproximativ aceleași raze. Amoniul nu există sub formă liberă, deoarece este instabil din punct de vedere chimic și se descompune instantaneu în amoniac și hidrogen. Dovada naturii metalice a amoniului este prezența amalgamului de amoniu - un aliaj de amoniu cu mercur, asemănător cu cel al metalelor alcaline. La tratarea amalgamului de amoniu cu o soluție rece de sulfat de cupru, amalgamul se va deplasa a n-a cantitate cupru:

Sărurile de amoniu au o rețea ionică și au toate proprietățile sărurilor tipice:

1) sunt electroliți puternici - suferă disociere în soluții apoase, formând un cation de amoniu și un anion acid:

2) suferă hidroliză (sare a unei baze slabe și a unui acid puternic):

mediu acid, pH

3) intră într-o reacție de schimb cu acizi și săruri:

4) interacționează cu soluțiile alcaline pentru a forma amoniac - reacție calitativă pentru ionul de amoniu:

sărurile de amoniu sunt determinate de mirosul de amoniac eliberat ca urmare a reacției, precum și de culoarea albastră a turnesolului;

5) se descompun atunci când este încălzit:

Chitanță: NH3 + HNO3 = NH4NO3 (nitrat de amoniu); 2NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 (sulfat de amoniu) + 2H2O.

Aplicație: Sărurile de amoniu sunt utilizate pe scară largă în practică: sulfatul de amoniu - (NH4)2SO4, azotat de amoniu - NH4NO3, dihidrofosfatul de amoniu - NH4H2PO4 și fosfat acid de amoniu - (NH4)2HPO4 sunt utilizate ca îngrășăminte minerale. Avantajul îngrășământului este conținutul ridicat de amoniac în el. Se folosește clorură de amoniu (NH4Cl) - amoniac.

Azotul formează mai mulți compuși cu hidrogenul; dintre ei cea mai mare valoare are amoniac gaz incolor cu un miros înțepător caracteristic (miros de „amoniac”).

În laborator, amoniacul este produs de obicei prin încălzirea clorurii de amoniu cu var stins. Reacția este exprimată prin ecuație

Amoniacul eliberat conține vapori de apă. Pentru uscare, se trece prin var sodic (un amestec de var si soda caustica).

Orez. 114. Dispozitiv pentru demonstrarea arderii amoniacului în oxigen.

Masa a 1 litru de amoniac în condiții normale este de 0,77 g. Deoarece acest gaz este mult mai ușor decât aerul, poate fi colectat în vase răsturnate.

Când este răcit la amoniac sub presiune normală, se transformă într-un lichid transparent, care se solidifică la .

Structura electronică și structura spațială a moleculei de amoniac sunt discutate în § 43. În amoniacul lichid, moleculele sunt interconectate prin legături de hidrogen, ceea ce determină un punct de fierbere relativ ridicat al amoniacului, care nu corespunde greutății sale moleculare scăzute (17) .

Amoniacul este foarte solubil în apă: 1 volum de apă dizolvă aproximativ 700 de volume de amoniac la temperatura camerei. Soluția concentrată conține (greutate) și are o densitate. O soluție de amoniac în apă se numește uneori amoniac. Conține amoniac medical obișnuit. Odată cu creșterea temperaturii, solubilitatea amoniacului scade, astfel încât acesta este eliberat atunci când este încălzit dintr-o soluție concentrată, care este uneori folosită în laboratoare pentru a obține cantități mici de amoniac gazos.

La o temperatură scăzută, un hidrat cristalin poate fi izolat dintr-o soluție de amoniac, topindu-se la -. Este cunoscută și compoziția hidrat cristalin. În acești hidrați, moleculele de apă și amoniac sunt legate prin legături de hidrogen.

Din punct de vedere chimic, amoniacul este destul de activ; interacționează cu multe substanțe. În amoniac, azotul are cea mai scăzută stare de oxidare. Prin urmare, amoniacul are doar proprietăți reducătoare. Dacă se trece un curent printr-un tub introdus într-un alt tub larg (Fig. 114), prin care trece oxigenul, atunci amoniacul poate fi aprins cu ușurință; arde cu o flacără verzuie pal. Când amoniacul arde, se formează apă și azot liber:

În alte condiții, amoniacul poate fi oxidat la oxid nitric (vezi § 143).

Spre deosebire de compușii cu hidrogen ai nemetalelor din grupele VI și VII, amoniacul nu are proprietăți acide. Cu toate acestea, atomii de hidrogen din molecula sa pot fi înlocuiți cu atomi de metal.

Când hidrogenul este înlocuit complet cu un metal, se formează compuși numiți nitruri. Unele dintre ele, precum nitrururile de calciu și magneziu, sunt obținute prin interacțiunea directă a azotului cu metalele la temperatură ridicată;

Când sunt în contact cu apa, multe nitruri sunt complet hidrolizate pentru a forma amoniac și hidroxid de metal. De exemplu:

Când doar un atom de hidrogen este înlocuit cu metale în moleculele de amoniac, se formează amide metalice. Deci, prin trecerea amoniacului peste sodiu topit, amida de sodiu poate fi obținută sub formă de cristale incolore:

Apa descompune amida de sodiu;

Cu proprietăți de bază puternice și de eliminare a apei, amida de sodiu și-a găsit aplicație în unele sinteze organice, de exemplu, în producția de colorant indigo și a unor medicamente.

Hidrogenul din amoniac poate fi înlocuit și cu halogeni. Deci, sub acțiunea clorului asupra unei soluții concentrate de clorură de amoniu, nitrură de clor sau clorură de azot, se obține,

sub forma unui lichid exploziv uleios greu.

Proprietăți similare au nitrura de iod (iodură de azot), care se formează sub formă de pulbere neagră, insolubilă în apă, prin acțiunea iodului asupra amoniacului. Când este umed, este sigur, dar când este uscat, explodează la cea mai mică atingere; în acest caz, se eliberează vapori de iod violet.

Cu fluor, azotul formează fluorură de azot stabilă.

Din datele din tabel. 6 (p. 118) se poate observa că electronegativitatea clorului și apei este mai mică, iar cea a fluorului este mai mare decât electronegativitatea azotului. Rezultă că în compuși și gradul de oxidare a azotului este -3, iar în acesta este egal cu. Prin urmare, fluorura de azot diferă în proprietăți de nitrururile de clor și iod. De exemplu, la interacțiunea cu apa, fie se formează amoniac, iar în cazul în care se obține oxid nitric (III);

Atomul de azot din molecula de amoniac este legat de trei legături covalente cu atomi de hidrogen și reține o pereche de electroni neîmpărțită:

Acționând ca donor de pereche de electroni, atomul de azot poate participa la formarea celui de-al patrulea legătură covalentă cu alți atomi sau ioni care au proprietăți de atragere de electroni.

Aceasta explică capacitatea extrem de caracteristică a amoniacului de a intra în reacții de adiție.

Exemple de compuși complecși (complexi) formați de amoniac ca rezultat al reacțiilor de adiție sunt date în și 201, precum și în Ch. XVIII. Mai sus (p. 124), a fost deja luată în considerare interacțiunea unei molecule cu un ion de hidrogen, care duce la formarea unui ion de amoniu:

În această reacție, amoniacul servește ca acceptor de protoni și, prin urmare, din punctul de vedere al teoriei protonilor a acizilor și bazelor (p. 237), prezintă proprietățile unei baze. Într-adevăr, reacționând cu acizii care se află în stare liberă sau în soluție, amoniacul îi neutralizează, formând săruri de amoniu. De exemplu, cu acid clorhidric clorura de amoniu se obtine:

Interacțiunea amoniacului cu apa duce, de asemenea, la formarea nu numai a hidraților de amoniac, ci și parțial a ionului de amoniu:

Ca urmare, concentrația de ioni în soluție crește. De aceea, soluțiile apoase de amoniac au o reacție alcalină. Cu toate acestea, conform tradiției stabilite, o soluție apoasă de amoniac este de obicei desemnată prin formulă și numită hidroxid de amoniu, iar reacția alcalină a acestei soluții este considerată ca rezultat al disocierii moleculelor.

amoniac - bază slabă. La , constanta sa de echilibru de ionizare (vezi ecuația anterioară) este . O soluție apoasă de un molar de amoniac conține doar 0,0042 echivalenți de și ioni; o astfel de solutie la are .

Majoritatea sărurilor de amoniu sunt incolore și foarte solubile în apă. În unele dintre proprietățile lor, ele sunt similare cu sărurile metalelor alcaline, în special potasiul (ionii și au dimensiuni similare).

Deoarece o soluție apoasă de amoniac este o bază slabă, sărurile de amoniu din soluții sunt hidrolizate. Soluțiile de săruri formate din amoniac și acizi tari au o reacție ușor acidă.

Hidroliza ionului de amoniu este de obicei scrisă sub această formă:

Cu toate acestea, este mai corect să o considerăm ca o tranziție reversibilă a unui proton de la un ion de amoniu la o moleculă de apă:

Când se adaugă alcalii la o soluție apoasă de orice sare de amoniu, ionii sunt legați de ionii OH- în molecule de apă și echilibrul de hidroliză se deplasează spre dreapta. Procesul care are loc în acest caz poate fi exprimat prin ecuația:

Când soluția este încălzită, amoniacul se evaporă, care poate fi ușor de văzut după miros. Astfel, prezența oricărei săruri de amoniu într-o soluție poate fi detectată prin încălzirea soluției cu alcali (reacție a amoniului).

Sărurile de amoniu sunt instabile termic. Când sunt încălzite, se descompun. Această descompunere poate fi reversibilă sau ireversibilă. Sărurile de amoniu, al căror anion nu este un agent de oxidare sau prezintă proprietăți oxidante doar într-un grad slab, se descompun reversibil. De exemplu, atunci când este încălzită, clorura de amoniu, așa cum ar fi, se sublimează - se descompune în amoniac și clorură de hidrogen, care, pe părțile reci ale vasului, se recombină în clorură de amoniu:

Odată cu descompunerea reversibilă a sărurilor de amoniu formate din acizi nevolatili, se volatilizează doar amoniacul. Cu toate acestea, produsele de descompunere - amoniac și acid - atunci când sunt amestecate, se recombină între ele. Exemple sunt reacțiile de descompunere a sulfatului de amoniu sau fosfatului de amoniu.

Sărurile de amoniu, al căror anion prezintă proprietăți oxidante mai pronunțate, se descompun ireversibil: are loc o reacție redox, în timpul căreia amoniul este oxidat și anionul este redus. Exemple sunt degradarea (§ 136) sau descompunerea azotatului de amoniu:

Amoniacul și sărurile de amoniu sunt utilizate pe scară largă. După cum am menționat deja, amoniacul, chiar și la presiune scăzută, se transformă ușor într-un lichid. Deoarece o cantitate mare de căldură (1,37 ) este absorbită în timpul evaporării amoniacului lichid, amoniacul lichid este utilizat în diferite dispozitive de refrigerare.

Soluțiile apoase de amoniac sunt utilizate în laboratoarele chimice și în industrii ca bază volatilă slabă; sunt folosite și în medicină și în viața de zi cu zi. Dar cea mai mare parte a amoniacului produs în industrie merge la preparare acid azotic, precum și alte substanțe care conțin azot. Printre cele mai importante dintre acestea se numără îngrășămintele cu azot, în primul rând sulfatul și nitratul de amoniu și ureea (p. 427).

Sulfatul de amoniu servește ca un bun îngrășământ și este produs în cantități mari.

Nitratul de amoniu este folosit și ca îngrășământ; procentul de azot asimilabil din această sare este mai mare decât în ​​alți nitrați sau săruri de amoniu. În plus, azotatul de amoniu formează amestecuri explozive cu substanțe combustibile (amoniale) folosite la sablare.

Clorura de amoniu sau amoniacul este folosită în vopsire, imprimare calico, lipire și cositorire, precum și în celulele galvanice. Utilizarea clorurii de amoniu în lipire se bazează pe faptul că ajută la îndepărtarea peliculelor de oxid de pe suprafața metalului, datorită cărora lipitura aderă bine la metal. Când un metal puternic încălzit intră în contact cu clorura de amoniu, oxizii de pe suprafața metalului sunt fie reduși, fie transformați în cloruri. Aceștia din urmă, fiind mai volatili decât oxizii, sunt îndepărtați de pe suprafața metalului. Pentru cazul cuprului și fierului, principalele procese care au loc în acest caz pot fi exprimate prin următoarele ecuații:

Prima dintre aceste reacții este redox: cuprul, fiind un metal mai puțin activ decât fierul, este redus de amoniac, care se formează la încălzire.

Ca îngrășăminte se folosesc amoniacul lichid și soluțiile de săruri de amoniu saturate cu acesta. Unul dintre principalele avantaje ale unor astfel de îngrășăminte este conținutul lor ridicat de azot.

Azotul formează mai mulți compuși cu hidrogenul; dintre acestea, amoniacul este cel mai important - un gaz incolor cu un miros înțepător caracteristic (miros de „amoniac”).

În laborator, amoniacul este produs de obicei prin încălzirea clorurii de amoniu NH 4 Cl cu var stins Ca(OH) 2 . Reacția este exprimată prin ecuația:

Amoniacul eliberat conține vapori de apă. Pentru uscare, se trece prin var sodic (un amestec de var si soda caustica).

Masa a 1 litru de amoniac în condiții normale este de 0,77 g. Deoarece acest gaz este mult mai ușor decât aerul, poate fi colectat în vase răsturnate.

Când este răcit la -33,4 0 C, amoniacul la presiune normală se transformă într-un lichid transparent, solidificându-se la -77,8 ° C.

Structura electronică și structura spațială a moleculei de amoniac sunt discutate în § 43. În amoniacul lichid, moleculele de NH 3 (c \u003d 1,48 D) sunt interconectate prin legături de hidrogen, ceea ce duce la un punct de fierbere relativ ridicat al amoniacului (-33,4). ° C), care nu corespunde greutății sale moleculare scăzute (17).

Amoniacul este foarte solubil în apă: 1 volum de apă dizolvă aproximativ 700 de volume de amoniac la temperatura camerei. Soluţia concentrată conţine 25% (greutate) NH3 şi are o densitate de 0,91 g/cm3. O soluție de amoniac în apă este uneori numită amoniac. Amoniacul medical obișnuit conține 10% NH3. Odată cu creșterea temperaturii, solubilitatea amoniacului scade, astfel încât acesta este eliberat atunci când este încălzit dintr-o soluție concentrată, care este uneori folosită în laboratoare pentru a obține cantități mici de amoniac gazos.

Orez. 114.

La o temperatură scăzută, NH 3 * H 2 O hidrat cristalin poate fi izolat dintr-o soluție de amoniac, topindu-se la -79 0 C. Este cunoscut și un hidrat cristalin din compoziția 2NH 3 * H 2 0. În acești hidrați, apa și moleculele de amoniac sunt interconectate prin legături de hidrogen.

Din punct de vedere chimic, amoniacul este destul de activ: interacționează cu multe substanțe. În amoniac, azotul are cea mai scăzută stare de oxidare (-3). Prin urmare, amoniacul are doar proprietăți reducătoare. Dacă se trece un curent de NH 3 printr-un tub introdus într-un alt tub larg (Fig. 114), prin care trece oxigenul, atunci amoniacul poate fi aprins ușor; arde cu o flacără verzuie pal. Când amoniacul arde, se formează apă și azot liber:

În alte condiții, amoniacul poate fi oxidat la oxid nitric NO (vezi § 143).

Spre deosebire de compușii cu hidrogen ai nemetalelor din grupele VI și VII, amoniacul nu are proprietăți acide. Cu toate acestea, atomii de hidrogen din molecula sa pot fi înlocuiți cu atomi de metal. Când hidrogenul este înlocuit complet cu un metal, se formează compuși numiți nitruri. Unele dintre ele, cum ar fi nitrururile de calciu și magneziu, sunt obținute prin interacțiunea directă a azotului cu metalele la temperatură ridicată:

Când sunt în contact cu apa, multe nitruri sunt complet hidrolizate pentru a forma amoniac și hidroxid de metal. De exemplu:

Când un singur atom de hidrogen este înlocuit în moleculele de amoniac cu metale, amide metale. Astfel, prin trecerea amoniacului peste sodiu topit, se poate obține amida de sodiu NaNH 2 sub formă de cristale incolore:

Apa descompune amida de sodiu:

Cu proprietăți de bază puternice și de eliminare a apei, amida de sodiu și-a găsit aplicație în unele sinteze organice, de exemplu, în producția de colorant indigo și a unor medicamente.

Hidrogenul din amoniac poate fi înlocuit și cu halogeni. Deci, sub acțiunea clorului asupra unei soluții concentrate de clorură de amoniu, nitrură de clor, sau clorura de azot, NCl 3

sub forma unui lichid exploziv uleios greu.

Are proprietăți similare nitrură de iod (iodură de azot), format ca o pulbere neagră, insolubilă în apă, prin acțiunea iodului asupra amoniacului. Este inofensiv atunci când este umed, dar când este uscat, explodează la cea mai mică atingere, eliberând vapori de iod violet.

Cu fluor, azotul formează un stabil fluorură de azot NF3.

Din datele din tabel. 6 arată că electronegativitatea clorului și iodului este mai mică, iar cea a fluorului este mai mare decât electronegativitatea azotului. Rezultă că în compușii NCl 3 și NI 3 gradul de oxidare a azotului este -3, iar în NF 3 este +3. Prin urmare, fluorura de azot diferă în proprietăți de nitrururile de clor și iod. De exemplu, atunci când interacționează cu apa, NCl 3 sau NI 3 formează amoniac, iar în cazul NF 3 se obține oxid nitric (III);

Atomul de azot din molecula de amoniac este legat de trei legături covalente cu atomi de hidrogen și reține o pereche de electroni neîmpărțită:

Acționând ca donor de pereche de electroni, atomul de azot poate participa la formarea unei a patra legături covalente cu alți atomi sau ioni cu proprietăți de atragere de electroni prin metoda donor-acceptor. Aceasta explică capacitatea extrem de caracteristică a amoniacului de a intra în reacții de adiție.

Exemple de compuși complecși (complexi) formați de amoniac ca rezultat al reacțiilor de adiție sunt date în § 200 și 201, precum și în capitolul XVIII. Mai sus, a fost deja luată în considerare interacțiunea moleculei de NH3 cu ionul de hidrogen, care duce la formarea ionului de amoniu NH4:

În această reacție, amoniacul servește ca acceptor de protoni și, prin urmare, din punctul de vedere al teoriei protonilor a acizilor și bazelor, prezintă proprietățile unei baze. Într-adevăr, reacționând cu acizii care se află în stare liberă sau în soluție, amoniacul îi neutralizează, formând săruri de amoniu. De exemplu, cu acid clorhidric se obține clorură de amoniu NH 4 Cl:

Interacțiunea amoniacului cu apa duce, de asemenea, la formarea nu numai a hidraților de amoniac, ci și parțial a ionului de amoniu:

Ca rezultat, concentrația de ioni OH - în soluție crește. De aceea, soluțiile apoase de amoniac au o reacție alcalină. Cu toate acestea, conform tradiției stabilite, o soluție apoasă de amoniac este de obicei desemnată prin formula NH 4 OH și numită hidroxid de amoniu, iar reacția alcalină a acestei soluții este considerată ca rezultat al disocierii moleculelor de NH 4 OH.

Amoniacul este o bază slabă. La 18 0 C, constanta sa de echilibru de ionizare (vezi ecuația anterioară) este 1,8 10~5. 1 litru de soluție apoasă de amoniac cu un molar conține doar 0,0042 echivalenți de ioni OH - și NH4; o astfel de soluţie la 18 0 C are un pH de 11,77.

Majoritatea sărurilor de amoniu sunt incolore și foarte solubile în apă. În unele dintre proprietățile lor, ele sunt similare cu sărurile metalelor alcaline, în special potasiul (ionii K + și NH 4 au dimensiuni similare).

Deoarece o soluție apoasă de amoniac este o bază slabă, sărurile de amoniu din soluții sunt hidrolizate. Soluțiile de săruri formate din amoniac și acizi tari au o reacție ușor acidă.

Hidroliza ionului de amoniu este de obicei scrisă sub această formă:

Cu toate acestea, este mai corect să o considerăm ca o tranziție reversibilă a unui proton de la un ion de amoniu la o moleculă de apă:

Când se adaugă alcali la o soluție apoasă de orice sare de amoniu, ionii H 3 O + sunt legați de ionii OH „în moleculele de apă, iar echilibrul de hidroliză se deplasează spre dreapta. Procesul care are loc în acest caz poate fi exprimat prin ecuație. :

Când soluția este încălzită, amoniacul se evaporă, care poate fi ușor de văzut după miros. Astfel, prezența oricărei săruri de amoniu într-o soluție poate fi detectată prin încălzirea soluției cu alcali (reacție pentru ionul de amoniu).

Sărurile de amoniu sunt instabile termic. Când sunt încălzite, se descompun. Această descompunere poate fi reversibilă sau ireversibilă. Sărurile de amoniu, al căror anion nu este un agent de oxidare sau prezintă proprietăți oxidante doar într-un grad slab, se descompun reversibil. De exemplu, atunci când este încălzită, clorura de amoniu, așa cum ar fi, se sublimează - se descompune în amoniac și clorură de hidrogen, care, pe părțile reci ale vasului, se recombină în clorură de amoniu:

Odată cu descompunerea reversibilă a sărurilor de amoniu formate din acizi nevolatili, se volatilizează doar amoniacul. Cu toate acestea, produsele de descompunere - amoniacul și acidul, atunci când sunt amestecate, se recombină între ele. Exemple sunt reacțiile de descompunere a sulfatului de amoniu (NH4)2SO4 sau fosfatului de amoniu (NH4)3PO4.

Sărurile de amoniu, al căror anion prezintă proprietăți oxidante mai pronunțate, se descompun ireversibil: are loc o reacție redox, în timpul căreia ionul de amoniu este oxidat și anionul este redus. Exemple sunt descompunerea NH 4 NO 2 (§ 136) sau descompunerea azotatului de amoniu:

Amoniacul și sărurile de amoniu sunt utilizate pe scară largă. După cum sa menționat deja, amoniacul, chiar și la presiune scăzută (0,7-0,8 MPa), se transformă ușor într-un lichid. Deoarece o cantitate mare de căldură (1,37 kJ / g) este absorbită în timpul evaporării amoniacului lichid, amoniacul lichid este utilizat în diferite dispozitive de refrigerare.

Soluțiile apoase de amoniac sunt utilizate în laboratoarele chimice și în industrii ca bază volatilă slabă; sunt folosite și în medicină și în viața de zi cu zi. Dar cea mai mare parte a amoniacului produs în industrie merge la prepararea acidului azotic, precum și a altor substanțe care conțin azot. Cele mai importante dintre ele sunt îngrășămintele cu azot, în primul rând sulfatul de amoniu și nitratul și ureea.

Sulfat de amoniu(NH 4) 2 SO 4 servește ca un bun îngrășământ și este produs în cantități mari.

nitrat de amoniu NH 4 NO 3 este de asemenea folosit ca îngrășământ; procentul de azot asimilabil din această sare este mai mare decât în ​​alți nitrați sau săruri de amoniu. În plus, azotatul de amoniu formează amestecuri explozive cu substanțe combustibile. (amonale), folosit pentru sablare.

Clorură de amoniu, sau amoniac, NH 4 Cl este utilizat în vopsire, imprimare calico, lipire și cositorire, precum și în celule galvanice. Utilizarea clorurii de amoniu în lipire se bazează pe faptul că ajută la îndepărtarea peliculelor de oxid de pe suprafața metalului, datorită cărora lipitura aderă bine la metal. Când un metal puternic încălzit intră în contact cu clorura de amoniu, oxizii de pe suprafața metalului sunt fie reduși, fie transformați în cloruri. Aceștia din urmă, fiind mai volatili decât oxizii, sunt îndepărtați de pe suprafața metalului. Pentru cazul cuprului și fierului, principalele procese care au loc în acest caz pot fi exprimate prin următoarele ecuații:

Prima dintre aceste reacții este redox: cuprul, fiind un metal mai puțin activ decât fierul, este redus de amoniac, care se formează la încălzirea NH 4 Cl.

Amoniac lichid iar soluțiile de săruri de amoniu saturate cu acesta sunt folosite ca îngrășăminte. Unul dintre principalele avantaje ale unor astfel de îngrășăminte este conținutul lor ridicat de azot.