Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)
Материалы урока
Аммиак – NH 3
Аммиак (в европейских языках его название звучит как «аммониак») своим названием обязан оазису Аммона в Северной Африке, расположенному на перекрестке караванных путей. В жарком климате мочевина (NH2)2CO, содержащаяся в продуктах жизнедеятельности животных, разлагается особенно быстро. Одним из продуктов разложения и является аммиак. По другим сведениям, аммиак получил своё название от древнеегипетского слова амониан.Так называли людей, поклоняющихся богу Амону. Они во время своих ритуальных обрядов нюхали нашатырь NH4Cl, который при нагревании испаряет аммиак.
Строение молекулы
Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N−H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой, она может образовать донорно-акцепторную связь с ионом водорода, образуя ион аммония NH 4 +.
 |  | ||
Физические свойства аммиака
При нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Аммиак обладает как местным, так и резорбтивным действием. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи.Растворимость NH 3 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды.
|
|
|
Получение аммиака
| В лаборатории | В промышленности |
Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония:
NH 4 Cl + NaOH = NH 3 ↑ + NaCl + H 2 O
(NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 ↑ + CaSO 4 + 2H 2 O опыт
Внимание! Гидроксид аммония неустойчивое основание, разлагается:
NH 4 OH ↔ NH 3 ↑ + H2O
При получении аммиака держите пробирку - приёмник дном кверху, так как аммиак легче воздуха:
| Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота: N 2 (г) + 3H 2 (г) ↔ 2NH 3 (г) + 45,9 кДж Условия: катализатор – пористое железо температура – 450 – 500 ˚С давление – 25 – 30 МПа Это так называемый процесс Габера (немецкий физик, разработал физико-химические основы метода). |
|
|
|
Химические свойства аммиака
Для аммиака характерны реакции:
· с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления)
· без изменения степени окисления атома азота (присоединение)
| Реакции с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления) N-3 → N0 → N+2 NH 3 – сильный восстановитель. |
| с кислородом 1. Горение аммиака (при нагревании) опыт 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 О 2. Каталитическое окисление аммиака (катализатор Pt – Rh, температура) 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O |
| с оксидами металлов 2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O |
| с сильными окислителями 2NH 3 + 3Cl 2 = N 2 + 6HCl (при нагревании) |
| аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается 2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2 |
Реакции без изменения степени окисления атома азота(присоединение полярных молекул Н 2 О, НСl) -
NH 3 + H OH → NH 4 OH гидроксид аммония
NH 3 + H Cl → NH 4 Cl хлорид аммония
опыт: качественная реакция на аммиак
Образование иона аммония NH 4 + по донорно-акцепторному механизму
|
Применение аммиака
|
|
|
По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест; ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения. Аммиак выпускается в жидком виде или в виде водного раствора – аммиачной воды, которая обычно содержит 25% NH3. Огромные количества аммиака далее используются для получения азотной кислоты, которая идет на производство удобрений и множества других продуктов. Аммиачную воду применяют также непосредственно в виде удобрения, а иногда поля поливают из цистерн непосредственно жидким аммиаком. Из аммиака получают различные соли аммония, мочевину, уротропин. Его применяют также в качестве дешевого хладагента в промышленных холодильных установках.
Аммиак используется также для получения синтетических волокон, например, нейлона и капрона. В легкой промышленности он используется при очистке и крашении хлопка, шерсти и шелка. В нефтехимической промышленности аммиак используют для нейтрализации кислотных отходов, а в производстве природного каучука аммиак помогает сохранить латекс в процессе его перевозки от плантации до завода. Аммиак используется также при производстве соды по методу Сольве. В сталелитейной промышленности аммиак используют для азотирования – насыщения поверхностных слоев стали азотом, что значительно увеличивает ее твердость.
|
|
|
Медики используют водные растворы аммиака (нашатырный спирт) в повседневной практике: ватка, смоченная в нашатырном спирте, выводит человека из обморочного состояния. Для человека аммиак в такой дозе не опасен.
Задание №1. Осуществить превращения по схеме:
а) Азот→ Аммиак → Оксид азота (II)
б) Нитрат аммония → Аммиак → Азот
в) Аммиак → Хлорид аммония → Аммиак → Сульфат аммония
Для ОВР составить электронный баланс, для РИО (реакций ионного обмена) полные, ионные уравнения.
Задание №2. Напишите четыре уравнения химических реакций, в результате которых образуется аммиак.
Соли аммония
Соли аммония - это сложные вещества, в состав которых входят ионы аммонияNH4+, 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
Опыт
Химические свойства
ОБЩИЕ
Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)
NH4Cl → NH4+ + Cl-
С кислотами (реакция обмена)
(NH4)2CO3 + 2НCl → 2NH4Cl + Н2O + CO2
2NH4+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2NH4+ + 2Cl- + Н2O + CO2
CO32- + 2H+ → Н2O + CO2
С солями (реакция обмена)
(NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NH4NO3
2NH4+ + SO42- + Ba2+ + 2NO3- → BaSO4 ↓ + 2NH4+ + 2NO3-
Ba2+ + SO42- → BaSO4 ↓
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ
Разложение при нагревании.
a) если кислота летучая
NH4Cl → NH3 + HCl (при нагревании)
NH4HCO3 → NH3 + Н2O + CO2
б) если анион проявляет окислительные свойства
NH4NO3 → N2O + 2Н2O (при нагревании)
(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4Н2O (при нагревании)
2. Качественная реакция на NH4+ - ион аммония. При нагревании со щелочами выделяется газ аммиак
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + Н2O (при нагревании)
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.
Задание №1. Заполните таблицу – запишите молекулярные, полные и краткие ионные уравнения для следующих солей аммония:
| Соли | Химические свойства, общие с другими солями | Специфические свойства |
| 1. Хлорид аммония | ||
| 2. Карбонат аммония | ||
| 3. Сульфид аммония | ||
| 4. Сульфат аммония | ||
| 5. Нитрат аммония |
Задание №2. Ответьте на вопрос: Гидрокарбонат аммония иногда применяют при выпечке кондитерских изделий. Какие свойства гидрокарбоната при этом используют? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 649; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!