§28. Соли аммония

Лабораторный опыт №31

Распознавание солей аммония
Налейте в одну пробирку раствор хлорида натрия, а в другую – раствор хлорида аммония (1−2 мл). Затем добавьте в каждую пробирку по 1−2 мл раствора щёлочи и подогрейте содержимое пробирок на спиртовке (используйте держатель). Поднесите к отверстию пробирок влажную красную лакмусовую бумажку или влажную полоску универсального индикатора. Что наблюдаете? Как называется подобная реакция? Как ещё можно обнаружить выделяющийся в результате подобной реакции аммиак? Запишите уравнения реакций.

Ответ:

Распознавание солей аммония
Налили в одну пробирку раствор хлорида натрия, а в другую – раствор хлорида аммония (1−2 мл). Затем добавили в каждую пробирку по 1−2 мл раствора щёлочи и подогрели содержимое пробирок на спиртовке. Поднесли к отверстию пробирок влажную красную лакмусовую бумажку или влажную полоску универсального индикатора.
Наблюдаем изменение цвета лакмусовой бумажки на синий. Подобная реакция называется качественной. Ещё аммиак можно обнаружить выделяющийся в результате подобной реакции аммиак с помощью хлороводорода, с ним в реакции выделяется белый дым.
$NH_{4}Cl + NaOH = NaCl + NH_{3} + H_{2}O$
$NH_{3} + HCl = NH_{4}Cl$

i

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Ответ:

Электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных:
1) Сайт "Disser cat".
2) Сайт "Science journals".
3) Сайт "Chem ege".

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Ответ:

Соли аммония
Все соли аммония − твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. По ряду свойств они похожи на соли щелочных металлов, и в первую очередь на соли калия, так как радиусы ионов калия и ионов аммония приблизительно равны.
Соли аммония получают взаимодействием аммиака с водным раствором кислот.
$NH_{3} + HCl = NH_{4}Cl$
Они обладают всеми свойствами солей, обусловленными наличием кислотных остатков. Например, хлорид или сульфат аммония реагируют соответственно с нитратом серебра или хлоридом бария, образуя при этом характерные осадки.
$NH_{4}Cl + AgNO_{3} = AgCl + NH_{4}NO_{3}$
$(NH_{4})_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4} + 2NH_{4}Cl$
Карбонат аммония взаимодействует с кислотами, так как в результате реакции образуется углекислый газ.
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NH_{4}Cl + CO_{2} + H_{2}O$.

?

1. Напишите уравнения реакций (в молекулярной и ионной формах) между растворами веществ: а) сульфат аммония и хлорид бария; б) хлорид аммония и нитрат серебра.

Ответ:

а) Уравнение реакции (в молекулярной и ионной формах) между растворами сульфата аммония и хлорида бария:
$(NH_{4})_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = 2NH_{4}Cl + BaSO_{4}↓$
$2NH_{4}^{+} + SO_{4}^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^{-}$ ⟶ $2NH_{4}^{+} + 2Cl^{-} + BaSO_{4}↓$
$Ba^{2+} + SO_{4}^{2-} ⟶ BaSO4↓$

б) Уравнение реакции (в молекулярной и ионной формах) между растворами хлорида аммония и нитрата серебра:
$NH_{4}Cl + AgNO_{3} = NH_{4}NO_{3} + AgCl↓$
$NH_{4}^{+} + Cl^{-} + Ag^{+} + NO_{3}^{-} ⟶ NH_{4}^{+} + NO_{3}^{-} + AgCl↓$
$Ag^{+} + Cl^{-} ⟶ AgCl↓$

2. Напишите уравнения реакций, характеризующих свойства карбоната аммония: взаимодействия с кислотой, щёлочью, солью; реакции разложения. Первые три уравнения запишите также в ионной форме.

Ответ:

1) Уравнение взаимодействия карбоната аммония с кислотой:
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NH_{4}Cl + H_{2}O + CO_{2}↑$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2H^{+} + 2Cl^{-} ⟶ 2NH_{4}^{+} + 2Cl^{-} + H_{2}O + CO_{2}↑$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2H^{+} ⟶ 2NH_{4}^{+} + H_{2}O + CO_{2}↑$
2) Уравнение взаимодействия карбоната аммония с щёлочью:
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2KOH = K_{2}CO_{3} + 2NH_{3}↑ + 2H_{2}O$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2K^{+} + 2OH^{-}$ ⟶ $2K^{+} + CO_{3}^{2-} + 2NH_{3}↑ + 2H_{2}O$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + 2OH^{-} ⟶ CO_{3}^{2-} + 2NH_{3}↑ + 2H_{2}O$
3) Уравнение взаимодействия карбоната аммония с солью:
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + CaCl_{2} = 2NH_{4}Cl + CaCO_{3}↓$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + Ca^{2+} + 2Cl^{-} ⟶ 2NH_{4}^{+} + 2Cl^{-} + CaCO_{3}↓$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + Ca^{2+} ⟶ 2NH_{4}^{+} + CaCO_{3}↓$
4) Уравнение разложения карбоната аммония:
$(NH_{4})_{2}CO_{3} ⟶ 2NH_{3}↑ + H_{2}O + CO_{2}↑$

3. С многоосновными кислотами аммиак образует не только средние, но и кислые соли. Напишите формулы кислых солей, которые он может дать при взаимодействии с фосфорной кислотой. Назовите их и напишите уравнения диссоциации этих солей.

Ответ:

Формулы кислых солей, которые аммиак может дать при взаимодействии с фосфорной кислотой:
$(NH_{4})_{3}PO_{4}$ – фосфат аммония
$(NH_{4})_{2}HPO_{4}$ – гидрофосфат аммония
$NH_{4}H_{2}PO_{4}$ – дигидрофосфат аммония
Уравнения диссоциации этих солей:
$NH_{4}H_{2}PO_{4} ⇄ NH^{4+} + 2H^{+} + PO_{4}^{3-}$
$(NH_{4})_{3}PO_{4} ⇄ 3NH_{4}^{+} + PO_{4}^{3-}$
$(NH_{4})_{2}HPO_{4} ⇄ 2NH_{4}^{+} + H^{+} + PO_{4}^{3-}$

4. Составьте молекулярные и, где это возможно, ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие переходы:
$N_{2}$ $\overset{1}{⟶}$ $NH_{3}$ $\overset{2}{⟶}$ $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$ $\overset{3}{⟶}$ $NH_{4}Cl$ $\overset{4}{⟶}$ $NH_{4}NO_{3}$.

Ответ:

$N_{2}$ $\overset{1}{⟶}$ $NH_{3}$ $\overset{2}{⟶}$ $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$ $\overset{3}{⟶}$ $NH_{4}Cl$ $\overset{4}{⟶}$ $NH_{4}NO_{3}$
1) $N_{2} + 3H_{2} = 2NH_{3}$
2) $2NH_{3} + H_{3}PO_{4} = (NH_{4})_{2}HPO_{4}$
$2NH_{3} + 3H^{+} + PO_{4}^{3-} ⟶ 2NH_{4}^{+} + H^{+} + PO_{4}^{3-}$
$NH_{3} + H^{+}⟶ NH_{4}^{+}$
3) $(NH_{4})_{2}HPO_{4} + BaCl_{2} = 2NH_{4}Cl + BaHPO_{4}↓$
$2NH_{4}^{+} + HPO_{4}^{3-} + Ba^{2+} + 2Cl^{-}$ ⟶ $2NH_{4}^{+} + 2Cl^{-} + BaHPO_{4}↓$
$Ba^{2+} + HPO_{4}^{3-} ⟶ BaHPO_{4}↓$
4) $NH_{4}Cl + AgNO_{3} = NH_{4}NO_{3} + AgCl↓$
$NH_{4}^{+} + Cl^{-} + Ag^{+} + NO_{3}^{-} ⟶ NH_{4}^{+} + NO_{3}^{-} + AgCl↓$
$Ag^{+} + Cl^{-} ⟶ AgCl↓$

5. Определите количество вещества, объём (н. у.) и массу аммиака, необходимого для получения 250 кг сульфата аммония, используемого в качестве удобрения.

Ответ:

Дано:
m ($(NH_{2})_{2}SO_{4}$) = 250 кг
Найти:
n ($NH_{3}$) − ?
V ($NH_{3}$) − ?
m ($NH_{3}$) − ?
Решение:
$2NH_{3} + H_{2}SO_{4} = (NH_{4})_{2}SO_{4}$
n ($(NH_{2})_{2}SO_{4}$) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{250}{132}$ = 1,9 кмоль
n($NH_{3}$) = 2 * n ($(NH_{2})_{2}SO_{4}$) = 2 * 1,9 кмоль = 3,8 кмоль
m($NH_{3}$) = n * M = 3,8 * 17 = 64,6 кг
V ($NH_{3}$) = n * $V_{m}$ = 3,8 * 22,4 = 84,8 $м^{3}$
Ответ: n($NH_{3}$) = 3,8 кмоль; m($NH_{3}$) = 64 кг; V ($NH_{3}$) = 84,8 $м^{3}$.