Как найти соли аммония

Соли аммония

Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка.

Способы получения солей аммония

1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами. Реакции подробно описаны выше.

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Например, хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:

NH₄Cl + AgNO₃ → AgCl + NH₄NO₃

3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония. При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.

Например, гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:

NH₄НCO₃  +   NH₃   →   (NH₄)₂CO₃

Химические свойства солей аммония

1. Все соли аммония – сильные электролиты, почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:

NH₄Cl   ⇄   NH₄⁺ + Cl^–

2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями, если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.

Например, карбонат аммония  реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:

(NH₄)₂CO₃    +   2НCl →   2NH₄Cl + Н₂O + CO₂

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

Например, хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:

NH₄Cl     +   KOH   →   KCl    +   NH₃   +   H₂O

(NH₄)₂CO₃    +   2KOH   →   K₂CO₃   +   2NH₃   +   2H₂O

(NH₄)₂SO₃    +   2KOH   →   K₂SO₃   +   2NH₃   +   2H₂O

(NH₄)₂SO₄    +   2KOH   →   K₂SO₄   +   2NH₃   +   2H₂O

(NH₄)₃PO₄    +   3KOH   →   K₃PO₄   +   3NH₃   +   3H₂O

NH₄NO₃     +   KOH   →   KNO₃   +   NH₃   +   H₂O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону, т.к. гидроксид аммония — слабое основание:

NH₄Cl   +    Н₂O    ↔   NH₃ ∙ H₂O   +   HCl

NH₄⁺     +     HOH    ↔   NH₃ ∙ H₂O      +   H⁺

4. При нагревании соли аммония разлагаются. При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота. Так разлагаются хлорид, карбонат, сульфат, сульфид и фосфат аммония:

NH₄Cl   →    NH₃   +   HCl

NH₄HCO₃    →   NH₃   +   CO₂    +   H₂O

  (NH₄)₂SO₄    →   NH₄HSO₄   +  NH₃

NH₄HS  →   NH₃   +   H₂S

Если соль  содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается  изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

NH₄NO₂   →   N₂    +    2H₂O  

190 – 245° C:

NH₄NO₃  →   N₂O   +   2H₂O

При температуре выше 300°C:

2NH₄NO₃    →   2N₂   +   O₂   +   4H₂O

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):

(NH₄)₂Cr₂O₇  →   Cr₂O₃    +   N₂   +   4H₂O

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

Например,

NH₄Cl – хлорид аммония

(NH₄)₂SO₄ — сульфат аммония

NH₄NO₃ – нитрат аммония

(NH₄)₃PO₄ – ортофосфат аммония

(NH₄)₂HPO₄ – гидроортофосфат аммония

NH₄H₂PO₄ – дигидроортофосфат аммония

Физические свойства

Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.

Получение

1 способ — Аммиак + кислота:

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

2 способ — Аммиачная вода + кислота:

2NH₄OH + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄+ 2Н₂O

Химические свойства

ОБЩИЕ

1. Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)

NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^—

2. С кислотами (реакция обмена)

(NH₄)₂CO₃ + 2НCl = 2NH₄Cl + Н₂O + CO₂

2NH₄⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^— = 2NH₄⁺ + 2Cl^— + Н₂O + CO₂

CO₃^2- + 2H⁺ = Н₂O + CO₂­

3. С солями (реакция обмена)

(NH₄)₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2NH₄NO₃

2NH₄⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2NO₃^— = BaSO₄↓ + 2NH₄⁺ + 2NO₃^—

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ

1. Разложение при нагревании.

a) если кислота летучая

NH₄Cl =^t= NH₃­ + HCl­

NH₄HCO₃ =^t= NH₃­ + Н₂O­ + CO₂­

б) если анион проявляет окислительные свойства

NH₄NO₃ =^t= N₂O­ + 2Н₂O­

(NH₄)₂Cr₂O₇ =^t= N₂­ + Cr₂O₃ + 4Н₂O­

2. Качественная реакция на NH₄⁺ — ион аммония.

При нагревании со щелочами выделяется газ аммиак

NH₄Cl + NaOH =^t= NaCl + NH₃­↑+ Н₂O

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

NH₄Cl + Н₂O ↔ NH₄OH + HCl

NH₄⁺ + Н₂O ↔ NH₄OH + H⁺

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 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

Соли аммония

Физические свойства солей аммония

Большинство солей аммония – бесцветные твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. По своему строению, цвету и другим свойствам они похожи на соответствующие соли натрия или калия, поскольку ионы Na⁺, K⁺ и NH₄⁺ имеют близкие размеры.

Химические свойства солей аммония

Водный раствор аммиака представляет собой слабое основание, поэтому соли аммония гидролизуются в растворах. Растворы солей, образованных аммиаком и сильными кислотами, имеют слабокислую реакцию. Гидролиз иона аммония протекает следующим образом:

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃ + H₃O⁺

Присутствие соли аммония в растворе можно обнаружить, нагревая соответствующий раствор, при этом происходит разложение соли – аммиак улетучивается, в чем можно убедиться по характерному резкому запаху.

Термическое разложение солей может протекать двояко – обратимо или необратимо. Соли аммония, анион которых не является окислителем или проявляет слабые окислительные свойства, распадаются обратимо. Например:

NH₄Cl↔NH₃↑ + HCl

Соли аммония, анион которых проявляет более резко выраженные окислительные свойства, распадаются необратимо: протекает ОВР, в ходе которой ион аммония окисляется, а анион восстанавливается. Например:

NH₄NO₃ = N₂O↑ + 2 H₂O

Взаимодействие солей аммония с кислотами и другими солями протекает по обменному механизму. Например:

(NH₄)₂CO₃ + 2HCl → 2NH₄Cl + Н₂O + CO₂ ↑

2NH₄⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2NH₄⁺ + 2Cl⁻ + Н ₂O + CO₂ ↑

CO₃²⁻ + 2H⁺ → Н₂O + CO₂ ↑

(NH₄)₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ → BaSO₄ ↓ + 2NH₄NO₃

2NH₄⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2NO₃⁻ → BaSO₄ ↓ + 2NH₄ ⁺ + 2NO₃⁻

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄ ↓

Качественной реакцией на ион аммония является реакция взаимодействия солей аммония со щелочами при нагревании, в результате чего происходит выделение аммиака, что определяют по характерному резкому запаху (запах «нашатырного спирта»):

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃ ↑ + Н₂O

Важнейшие представители

К важнейшим представителям солей аммония относятся сульфат, нитрат и хлорид аммония.

Сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) — бесцветные прозрачные кристаллы (или белый порошок) без запаха. Его получают путем действия серной кислоты на раствор аммиака и по обменной реакции между другими солями:

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

Сульфат аммония нашел широкое применение в качестве минерального удобрения, используется в производстве вискозы, в пищевой промышленности и т.д.

Нитрат аммония (NH₄NO₃) – кристаллическое вещество белого цвета. В промышленных масштабах нитрат аммония получают действие концентрированной азотной кислоты на безводный аммиак:

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

Нитрат аммония применяют в качестве минерального удобрения – содержание азота в нем выше, чем в других используемых удобрениях. Он образует взрывчатые смеси с горючими веществами (аммоналы), поэтому его используют для взрывных работ.

Хлорид аммония (нашатырь) (NH₄Cl) представляет собой белый кристаллический порошок без запаха. Основной промышленный способ получения хлорида аммония — упаривание маточного раствора, остающегося после отделения гидрокарбоната натрия после реакции, в которой углекислый газ пропускают через раствор аммиака и хлорида натрия:

NH₃ + H₂O + CO₂ + NaCl = NaHCO₃ + NH₄Cl

Хлорид аммония используется в красильном деле, в ситцепечатании, при паянии и лужении, а также, в гальванических элементах.

Примеры решения задач

Соли аммония

Полезное