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):
H+ + NH3 →NH4+
Однако, будучи слабокислым, реагирует с основаниями Бренстеда, возвращаясь к незаряженной молекуле аммиака:
NH4+ + B- → OB- + NH3
Таким образом, обработка концентрированных растворов солей аммония сильным основанием дает аммиак.
Когда аммиак растворяется в воде, его небольшое количество превращается в ионы аммония:
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
- 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.
|
NH4Cl |
|
|
Получение |
1) CO2 + 2NH3 + 2NaCl + H2O → 2NH4Cl + Na2CO3 2) NH3 + HCl → NH4Cl |
|
Химические свойства |
1) Разложение: NH4Cl → NH3↑ + HCl↑ 2) С неметаллами: NH4Cl + Cl2 → 4HCl + NCl3 3) С щелочами (Ме АІ): NH4Cl + NaOH →NaCl + NH3 + H2O 4) С щелочами (Ме АІІ): NH4Cl + Ca(OH)2 (p)→ CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 5) С нерастворимыми основаниями: NH4Cl + Al(OH)3, Cu(OH)2, Cr(OH)3, Fe(OH)3≠ 6) C основаниями (комплексообразующими): NH4Cl + 2Zn(OH)2 (T)→ [Zn(NH3)4]Cl2 + ZnCl2 + 4H2O 7) С солями: NH4Cl + Na2S → 2NaCl + NH3 + H2S 8) С солями летучих кислот: NH4Cl + CaCO3 → CaCl2 + 2NH3 + CO2 + H2O 9) С оксидами малоактивных Ме: NH4Cl + 4MeO (T) → MeCl2 + 3Me + N2↑ + 4H2O 10) С оксидами активных Ме: NH4Cl + MeO (T) → MeCl2 + 2NH3 + H2O |
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.
(NH4)2SO4 | |
Получение | 1) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 2) (NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3 |
Химические свойства | 1) Разложение: (NH4)2SO4 → NH3↑ + NH4HSO4 (t) 2) C солями: (NH4)2SO4 + 2NaCl → Na2SO4 + 2NH3↑ + 2HCl↑ (t) (NH4)2SO4 + Ca(NO3)2 → 2N2O + 4H2O + CaSO4 (t < 250 C) (NH4)2SO4 + Ca(NO3)2 → 2N2 + O2 + 4H2O + CaSO4 (t > 250 C) 7(NH4)2SO4 + 3Ca(NO3)2 → 8N2 + 18 H2O + 3CaSO4 + 4NH4HSO4 (t > 250 C) |
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):
NH4NO3 = N2O + 2H2O (реакция Пристли, 190-250 С)
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.
NH4NO3 | |
Получение | 1) HNO3 + NH3 → NH4NO3
2) Ca(NO3)2 + 2NH3 + CO2 + H2O → 2NH4NO3 + CaCO3 |
Химические свойства | 1) Разложение: NH4NO3 → N2O + 2H2O (t = 190 – 240 C) 2NH4NO3 → N2↑ + 2NO↑ + 4H2O↑ (t = 250 -300 C) NH4NO3 → 2N2↑ + O2↑ + 4H2O↑ (t > 350 C, взрыв) 2) С металлами: 3NH4NO3 + 2Al → 3N2↑ + 6H2O + Al2O3 + Q 3) С основаниями (щелочами): NH4NO3 + NaOH → NH3 + H2O + NaNO3 |
Станьте первым!