Реферат по химии на тему соли аммония по химии

Обновлено: 30.06.2024

Соли аммония - это сложные вещества, в состав которых входят ионы аммония NH₄ + , соединённые с кислотными остатками.

Физические свойства солей аммония

Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.

Получение солей аммония

1 способ- Аммиак + кислота: NH ₃ + HNO ₃ → NH ₄ NO ₃

2 способ- Аммиачная вода + кислота: 2NH ₄ OH + H ₂ SO ₄ → (NH ₄ ) ₂ SO ₄ + 2Н ₂ O

Химические свойства солей аммония

Свойства, общие с другими солями

1. Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)

NH ₄ Cl → NH ₄ + + Cl -

2. С кислотами (реакция обмена)

(NH ₄ ) ₂ CO ₃ + 2НCl → 2NH ₄ Cl + Н ₂ O + CO ₂

2NH ₄ + + CO ₃ 2- + 2H + + 2Cl - → 2NH ₄ + + 2Cl - + Н ₂ O + CO ₂

CO ₃ 2- + 2H + → Н ₂ O + CO ₂

3. С солями (реакция обмена)

(NH ₄ ) ₂ SO ₄ + Ba(NO ₃ ) ₂ → BaSO ₄ ↓ + 2NH ₄ NO ₃

2NH ₄ + + SO ₄ 2- + Ba 2+ + 2NO ₃ - → BaSO ₄ ↓ + 2NH ₄ + + 2NO ₃ -

Ba 2+ + SO ₄ 2- → BaSO ₄ ↓

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ свойства

1. Разложение при нагревании.

a) если кислота летучая

NH ₄ Cl → NH ₃ + HCl (при нагревании)

NH ₄ HCO ₃ → NH ₃ + Н ₂ O + CO ₂

б) если анион проявляет окислительные свойства

2. Качественная реакция на NH₄ + - ион аммония. При нагревании со щелочами выделяется газ аммиак

NH ₄ Cl + NaOH → NaCl + NH ₃ + Н ₂ O (при нагревании)

3. Соли аммония подвергаются гидролизу (как соль слабого основания и сильной кислоты) – среда кислая:

Применение солей аммония

Нитрат аммония (аммиачная селитра) NH₄NO₃ применяют как азотное удобрение и для изготовления взрывчатых веществ — аммонитов;

Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄ — как дешёвое азотное удобрение;

Гидрокарбонат аммония NH₄HCO₃ и карбонат аммония (NH₄)₂CO₃ — в пищевой промышленности при производстве мучных кондитерских изделий в качестве химического разрыхлителя, при крашении тканей, в производстве витаминов, в медицине;

Хлорид аммония (нашатырь) NH₄Cl — в гальванических элементах (сухих батареях), при пайке и лужении, в текстильной промышленности, как удобрение, в ветеринарии.

ЗАДАНИЯ для самостоятельной работы

№1. Заполните таблицу – запишите молекулярные, полные и краткие ионные уравнения для следующих солей аммония:

Электронная структура и пространственное строение молекулы аммиака. Изучение особенностей нагревания хлорида аммония. Гидролиз нитридов при соприкосновении их молекул с водой. Рассмотрение распада солей аммония, образованных нелетучими кислотами.

Рубрика	Химия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	14.10.2014
Размер файла	100,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Аммиак. Соли аммония

В лаборатории аммиак обычно получают, нагревая хлорид аммония 1 с гашеной известью 2. Реакция выражается уравнением

Выделяющийся аммиак содержит пары воды. Для осушения его пропускают через натронную известь (смесь извести с едким натром).

Рис. 1 Прибор для демонстрации горения аммиака в кислороде

Масса 1 л аммиака при нормальных условиях равна 0,77 г. Поскольку этот газ значительно легче воздуха, то его можно собирать в перевернутые вверх дном сосуды.

При охлаждении до 3 аммиак под обычным давлением превращается в прозрачную жидкость, затвердевающую при 4.

Электронная структура и пространственное строение молекулы аммиака рассмотрены в § 43. В жидком аммиаке молекулы 5 связаны между собой водородными связями, что обусловливает сравнительно высокую температуру кипения аммиака 6 , не соответствующую его малой молекулярной массе (17).

Аммиак очень хорошо растворим в воде: 1 объем воды растворяет при комнатной температуре около 700 объемов аммиака. Концентрированный раствор содержит 7 (масс.) 8 и имеет плотность 9. Раствор аммиака в воде иногда называют нашатырным спиртом. Обычный медицинский нашатырный спирт содержит 10. С повышением температуры, растворимость аммиака уменьшается, поэтому он выделяется при нагревании из концентрированного раствора, чем иногда пользуются в лабораториях для получения небольших количеств газообразного аммиака.

При низкой температуре из раствора аммиака может быть выделен кристаллогидрат 11, плавящийся при -- 12. Известен также кристаллогидрат состава 13. В этих гидратах молекулы воды и аммиака соединены между собой водородными связями.

В химическом отношении аммиак довольно активен; он вступает во взаимодействие со многими веществами. В аммиаке азот имеет самую низкую степень окисленности 14. Поэтому аммиак обладает только восстановительными свойствами. Если пропускать ток 15 по трубке, вставленной в другую широкую трубку (рис. 114), по которой проходит кислород, то аммиак можно легко зажечь; он горит бледным зеленоватым пламенем. При горении аммиака образуется вода и свободный азот:

При других условиях аммиак может окисляться до оксида азота 16 (см. § 143).

В отличие от водородных соединений неметаллов VI и VII групп, аммиак не обладает кислотными свойствами. Однако атомы водорода в его молекуле могут замещаться атомами металлов.

При полном замещении водорода металлом образуются соединения, называемые нитридами. Некоторые из них, например нитриды кальция и магния, получаются при непосредственном взаимодействии азота с металлами при высокой температуре;

При соприкосновении с водой многие нитриды полностью гидролизуются с образованием аммиака и гидроксида металла. Например:

При замещении в молекулах аммиака только одного атома водорода металлами образуются амиды металлов. Так, пропуская аммиак над расплавленным натрием, можно получить амид натрия 17 в виде бесцветных кристаллов:

Вода разлагает амид натрия;

Обладая сильными основными и водоотнимающими свойствами, амид натрия нашел применение при некоторых органических синтезах, например, в производстве красителя индиго и некоторых лекарственных препаратов.

Водород в аммиаке может замещаться также галогенами. Так, при действии хлора на концентрированный раствор хлорида аммония получается нитрид хлора, или хлористый азот, 18

в виде тяжелой маслянистой взрывчатой жидкости.

Подобными же свойствами обладает нитрид иода (иодистый азот), образующийся в виде черного, нерастворимого в воде порошка при действии иода на аммиак. Во влажном состоянии он безопасен, но высушенный взрывается от малейшего прикосновения; при этом выделяются пары иода фиолетового цвета.

С фтором азот образует устойчивый фторид азота 19.

Из данных табл. 6 (стр. 118) видно, что электроотрицательность хлора и пода меньше, а фтора больше, чем электроотрицательность азота. Отсюда следует, что в соединениях 20 и 21 степень окисленности азота равна --3, а в 22 она равна 23. Поэтому фторид азота отличается по свойствам от нитридов хлора и иода. Например, при взаимодействии с водою 24 или 25образуется аммиак, а в случае 26 получается оксид азота (III);

Атом азота в молекуле аммиака связан тремя ковалентными связями с атомами водорода и сохраняет при этом одну неподеленную электронную пару:

Выступая в качестве донора электронной пары, атом азота может участвовать в образовании по донорно-акцепторному способу четвертой ковалентной связи с другими атомами или ионами, обладающими электроноакцепторными свойствами.

Этим объясняется чрезвычайно характерная для аммиака способность вступать в реакции присоединения.

Примеры сложных (комплексных) соединений, образуемых аммиаком в результате реакций присоединения, приведены в 27 и 201, а также в гл. XVIII. Выше (стр. 124) уже было рассмотрено взаимодействие молекулы 28 с ионом водорода, приводящее к образованию иона аммония 29:

В этой реакции аммиак служит акцептором протона и, следовательно, с точки зрения протонной теории кислот и оснований (стр. 237) проявляет свойства основания. Действительно, реагируя с кислотами, находящимися в свободном состоянии или в растворе, аммиак нейтрализует их, образуя соли аммония. Например, с соляной кислотой получается хлорид аммония 30:

Взаимодействие аммиака с водой тоже приводит к образованию не только гидратов аммиака, но частично и иона аммония:

В результате концентрация ионов 31 в растворе возрастает. Именно поэтому водные растворы аммиака обладают щелочной реакцией. Однако по установившейся традиции водный раствор аммиака обычно обозначают формулой 32 и называют гидроксидом аммония, а щелочную реакцию этого раствора рассматривают как результат диссоциации молекул 33.

Аммиак -- слабое основание. При 34 константа равновесия его ионизации (см. предыдущее уравнение) равна 35. В 36 одномолярного водного раствора аммиака содержится всего лишь 0,0042 эквивалента ионов 37 и 38; такой раствор при 39 имеет 40.

Большинство солей аммония бесцветны и хорошо растворимы в воде. По некоторым своим свойствам они подобны солям щелочных металлов, особенно калия (ионы 41 и 42 имеют близкие размеры).

Поскольку водный раствор аммиака представляет собой слабое основание, то соли аммония в растворах гидролизуются. Растворы солей, образованных аммиаком и сильными кислотами, имеют слабокислую реакцию.

Гидролиз иона аммония обычно записывают в такой форме:

Однако правильнее рассматривать его как обратимый переход протона от иона аммония к молекуле воды:

При добавлении щелочи к водному раствору какой-либо соли аммония ионы 43 связываются ионами ОН- в молекулы воды и равновесие гидролиза смещается вправо. Происходящий при этом процесс можно выразить уравнением:

При нагревании раствора аммиак улетучивается, в чем нетрудно убедиться по запаху. Таким образом, присутствие любой аммонийной соли в растворе можно обнаружить, нагревая раствор со щелочью (реакция на 44 аммония).

Соли аммония термически неустойчивы. При нагревании они разлагаются. Это разложение может происходить обратимо или необратимо. Соли аммония, анион которых не является окислителем или лишь в слабой степени проявляет окислительные свойства, распадаются обратимо. Например, при нагревании хлорид аммония как бы возгоняется -- разлагается на аммиак и хлороводород, которые на холодных частях сосуда вновь соединяются в хлорид аммония:

При обратимом распаде солей аммония, образованных нелетучими кислотами, улетучивается только аммиак. Однако продукты разложения -- аммиак и кислота, -- будучи смешаны, вновь соединяются друг с другом. Примерами могут служить реакции распада сульфата аммония 45 или фосфата аммония 46.

Соли аммония, анион которых проявляет более резко выраженные окислительные свойства, распадаются необратимо: протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой 47 аммония окисляется, а анион восстанавливается. Примерами могут служить распад 48 (§ 136) или разложение нитрата аммония:

Аммиак и соли аммония находят широкое применение. Как уже говорилось, аммиак даже при невысоком давлении 49 легко превращается в жидкость. Поскольку при испарении жидкого аммиака поглощается большое количество теплоты (1,37 50), то жидкий аммиак используется в различных холодильных устройствах.

Водные растворы аммиака применяются в химических лабораториях и производствах как слабое легколетучее основание; их используют также в медицине и в быту. Но большая часть получаемого в промышленности аммиака идет на приготовление азотной кислоты, а также других азотсодержащих веществ. К важнейшим из них относятся азотные удобрения, прежде всего сульфат и нитрат аммония и карбамид (стр. 427).

Сульфат аммония 51 служит хорошим удобрением и производится в больших количествах.

Нитрат аммония 52 тоже применяется в качестве удобрения; процентное содержание усвояемого азота в этой соли выше, чем в других нитратах или солях аммония. Кроме того, нитрат аммония образует взрывчатые смеси с горючими веществами (аммоналы), применяемые для взрывных работ.

Хлорид аммония, или нашатырь, 53 применяется в красильном деле, в ситцепечатании, при паянии и лужении, а также в гальванических элементах. Применение хлорида аммония при паянии основано на том, что он способствует удалению с поверхности металла оксидных пленок, благодаря чему припой хорошо пристает к металлу. При соприкосновении сильно нагретого металла с хлоридом аммония оксиды, находящиеся на поверхности металла, либо восстанавливаются, либо переходят в хлориды. Последние, будучи более летучи, чем оксиды, удаляются с поверхности металла. Для случая меди и железа основные происходящие при этом процессы можно выразить такими уравнениями:

аммиак соль гидролиз хлорид

Первая из этих реакций является окислительно-восстановительной: медь, будучи менее активным металлом, чем железо, восстанавливается аммиаком, который образуется при нагревании 54.

Жидкий аммиак и насыщенные им растворы аммонийных солей применяют в качестве удобрений. Одним из главных преимуществ таких удобрений является повышенное содержание в них азота.

Подобные документы

Выделяющийся аммиак. Соли аммония. Водород в аммиаке. Образование амидов металлов. Окислительно-восстановительная реакция. Водные растворы аммиака. Сульфат аммония. Нитрат аммония. Хлорид аммония или нашатырь. Промышленные установки синтеза аммиака.

дипломная работа [35,3 K], добавлен 14.12.2008

Порядок получения азота взаимодействием хлорида аммония с нитритом натрия, правила проведения данного опыта в лабораторных условиях и техника безопасности. Растворение аммиака в воде и его синтез. Варианты получения хлорида аммония. Окисление аммиака.

лабораторная работа [15,1 K], добавлен 02.11.2009

Качественный химический, титриметрический, гравиметрический анализ хлорида аммония. Кислотно-основное, осадительное, комплексометрическое титрование. Рефрактометрическое определение хлорида аммония в водном растворе. Применение хлорида аммония в фармации.

курсовая работа [395,9 K], добавлен 12.03.2014

Строение и физико-химические свойства тетрахлороцинката аммония. Практическое применение тетрахлороцинката аммония. Способы получения тетрахлороцинката аммония. Исходные вещества, приготовление растворов, оборудование. Расчет теоретического выхода.

курсовая работа [32,8 K], добавлен 10.12.2014

Получение сульфата аммония из аммиака и серной кислоты в лабораторных условиях. Тепловые эффекты, сопровождающие химические реакции. Приготовление и смешивание растворов. Получение сульфата аммония из сернистого газа, мирабилита, гипса и кислорода.

Ключевые слова конспекта: аммиак, строение молекулы, свойства, соли аммония, запах аммиака, гипс, азотная кислота, мочевина.

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ АММИАКА,
ЕГО ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Водородным соединением азота является аммиак NH₃. Аммиак – вещество молекулярного строения. Его электронная и графическая формулы изображены на рисунке.

В молекуле NH₃ тип химической связи – ковалентный полярный. Электронная плотность смещена к атому азота, на атоме азота – частичный отрицательный заряд δ – , на атомах водорода – частичный положительный заряд δ + .

При обычных условиях аммиак – бесцветный газ с резким характерным раздражающим запахом. Aммиaк легче воздуха.

Аммиак кипит при температуре –33,3 °С, его температура плавления –77,7 °С. Аммиaк легко сжижается при охлаждении и повышении давления. Он обладает чрезвычайно высокой растворимостью в воде: в одном объёме воды растворяется около 1200 объёмов аммиака при 0 °С, а при +20 °С – 700 объёмов. Разбавленные растворы аммиака (3–10%) называются нашатырным спиртом, концентрированные растворы (18,5–25%) – аммиачной водой.

При работе с аммиаком надо помнить, что даже незначительное содержание его приводит к раздражению слизистой оболочки носа, горла и т. д.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АММИАКА

Рассмотрим химические свойства аммиака с позиций окислительно-восстановительных и кислотно-основных взаимодействий.

В молекуле аммиака азот находится в низшей степени окисления (–3), поэтому за счёт азота аммиак обладает только восстановительными свойствами.

В присутствии катализатора (сплав Pt и Rh) NH₃ окисляется кислородом с образованием NO:

Этот процесс является одной из стадий промышленного получения азотной кислоты.

В кислотно-основных взаимодействиях аммиак проявляет основные свойства. Он взаимодействует с кислотами с образованием солей аммония:

При растворении аммиака в воде устанавливается следующая совокупность равновесных состояний:

Поэтому водные растворы аммиака имеют щелочную реакцию.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АММИАКА

Сырьём является азот, полученный перегонкой жидкого воздуха, и водород, чаще всего получаемый разложением природного газа. Оптимальные условия проведения реакции: t° ≈ 500 °С, р ≈ 1000 атм, катализатор – губчатое железо с добавками (промоторами) К₂O, Al₂O₃. В таких условиях выход аммиака составляет около 50%.

Эта реакция также является качественной реакцией на ион аммония. Её признак – появление запаха аммиака.

Образовавшийся аммиак хорошо растворяется в воде. Для получения аммиака в лаборатории лучше брать сульфат аммония и гидроксид кальция, тогда образующийся сульфат кальция связывает воду, образуется гипс – CaSO₄ • 2H₂O. Иногда вместо щёлочи используется натронная известь – смесь СаО и NaOH. Реакцию ведут при нагревании:

(NH₄)₂SO₄ + Са(ОН)₂ = CaSO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Аммиак применяется для получения азотной кислоты HNO₃, мочевины (H₂N–СО–NH₂) – ценного удобрения, для получения соды (Na₂CO₃) по аммиачному методу, для аминирования органических веществ. Жидкий аммиак и его водные растворы используются как жидкие удобрения. Аммиак применяется как хладагент в холодильниках (NH₃ легко сжижается, а затем испаряется с поглощением большого количества теплоты). В медицине используется 10%-й раствор – нашатырный спирт.

СОЛИ АММОНИЯ

Соли аммония, как и другие соли, являются ионными соединениями, образованными катионами аммония NH₄ + и анионами кислотных остатков. По многим свойствам соли аммония похожи на соли натрия и калия. При обычных условиях это твёрдые кристаллические вещества, бесцветные, если анион кислотного остатка не обусловливает какую–либо окраску.

Соли аммония разлагаются при нагревании. Состав продуктов реакции термического разложения зависит от природы кислотного остатка (аниона):

Данную реакцию можно рассматривать как качественную на наличие ионов аммония. При нагревании аммиак улетучивается за счёт уменьшения его растворимости. Это легко определяется по характерному запаху аммиака и по окрашиванию влажной лакмусовой бумаги в синий цвет.

План:
Введение
1 Применение
2 Химические свойства солей
3 Соли аммония в органической химии
Примечания
Введение
'''Со́ли аммо́ния — соли, содержащие положительнозаряженый ион аммония NH4+; по строению, цвету и другим свойствам они похожи на соответствующие соли калия. Все соли аммония растворимы в воде, полностью диссоциируют в водном растворе. Соли аммония проявляютобщие свойства солей. При действии щёлочи выделяется газообразный аммиак. Все соли аммония при нагревании разлагаются. Получают их при взаимодействии NH3 или NH4OH с кислотами.
1. Применение
Нитрат аммония(аммиачная селитра) NH4NO3 применяют как азотное удобрение и для изготовления взрывчатых веществ — аммонитов;
Сульфат аммония (NH4)2SO4 — как дешёвое азотное удобрение;
Гидрокарбонат аммонияNH4HCO3 и карбонат аммония (NH4)2CO3 — в пищевой промышленности при производстве мучных кондитерских изделий в качестве химического разрыхлителя, при крашении тканей, в производстве витаминов, в медицине;Хлорид аммония (нашатырь) NH4Cl — в гальванических элементах (сухих батареях), при пайке и лужении, в текстильной промышленности, как удобрение, в ветеринарии.
2. Химические свойства солей
1. Сильные электролиты(диссоциируют в водных растворах):
NH4Cl ↔ NH4+ + Cl−
2. Разложение при нагревании:
а) если кислота летучая
NH4Cl → NH3↑ + HCl
NH4HCO3 → NH3↑ + Н2O + CO2
б) если анион проявляет окислительныесвойства
NH4NO3 → N2O↑ + 2Н2O
(NH4)2Cr2O7 → N2↑ + Cr2O3+ 4Н2O
3. С кислотами (реакция обмена):
(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + Н2O + CO2 ↑
2NH4+ + CO32− + 2H+ + 2Cl− → 2NH4+ + 2Cl− + Н2O + CO2 ↑
CO32− + 2H+ → Н2O +CO2 ↑
4. C солями (реакция обмена):
(NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 ↓ + 2NH4NO3
2NH4+ + SO42− + Ba2+ + 2NO3− → BaSO4 ↓ + 2NH4+ + 2NO3−
Ba2+ + SO42− → BaSO4 ↓
5. Соли аммония подвергаются гидролизу (каксоль слабого основания и сильной кислоты) — среда кислая:
NH4Cl + Н2O ↔ NH4OH + HCl
NH4+ + Н2O ↔ NH4OH + H+
6. При нагревании со щелочами выделяют аммиак (качественная реакция.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Аммиак и соли аммония

. дым, это выделяется хлорид аммония. Так можно обнаружить аммиак. Со́ли аммо́ния —.

2 Стр. 620 Просмотры

Аммоний

. Основные понятия Биотехнологией называют совокупность технических приемов, использующих различные.

. Соль и здоровье человека В последнее время стало модным полностью отказываться от.

. 3 Что такое соли? 3 Номенклатура солей: 5 Классификация.

Читайте также: