О каких свойствах водного раствора аммиака свидетельствует
Получение аммиака и растворение его в воде
1) В фарфоровой ступке хорошо перемешайте приблизительно равные объёмы кристаллического хлорида аммония NH4Cl и порошка гидроксида кальция Ca(OH)2 (опыт удаётся лучше, если известь слегка влажная). Приготовленную смесь насыпьте в пробирку на 1/3 её объёма. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой; конец которой опущен в другую сухую пробирку, закреплённую в штативе открытым концом вниз (рис. 22). Нагрейте смесь в пробирке.
2) Как только почувствуете острый запах (нюхать осторожно!), пробирку с газом, не переворачивая, закройте пробкой, погрузите её в сосуд с водой и откройте пробку.
3) После заполнения пробирки водой закройте её отверстие пробкой и выньте пробирку из воды. Половину полученного раствора перелейте в другую пробирку. В одну пробирку поместите красную лакмусовую бумагу. В другую пробирку добавьте несколько капель раствора фенолфталеина, а затем немного разбавленной соляной кислоты.
О каких свойствах водного раствора аммиака свидетельствует его действие на индикаторы? Как это можно объяснить с позиций теории электролитической диссоциации?
Что происходит при действии кислоты на водный раствор аммиака? Составьте уравнение соответствующей химической реакции
Горение аммиака в кислороде
Снова слегка нагрейте пробирку со смесью хлорида аммония и гидроксида кальция. Газоотводную трубку введите в стеклянный цилиндр с кислородом и при помощи лучинки подожгите газ (рис. 23).
Какие вещества образуются в процессе горения аммиака? Напишите уравнение соответствующей реакции. Подчеркните в уравнении одной чертой окислитель, а двумя — восстановитель.
Взаимодействие аммиака с кислотами
В приборе для получения газов замените пробирку с использованной смесью хлорида аммония и гидроксида кальция на пробирку со свежей порцией смеси. Пробирку слегка нагрейте. Газоотводную трубку последовательно введите в пробирки, в которых налито по 1 мл концентрированных азотной, соляной и серной кислот. Конец газоотводной трубки должен находиться на расстоянии 5-6 мм от поверхности кислоты.
Как объяснить появление белого дыма? Напишите уравнения соответствующих реакций.
Почему конец газоотводной трубки нельзя погружать в кислоту, а можно лишь приближать к ней.
Ответ
Получение аммиака и растворение его в воде
1)
2NH4Cl + Ca(OH)2 t ⟶ CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
2)
NH3 + H2O ⇄ NH4OH
3)
Лакмусовая бумага в растворе аммиака окрасилась в синий цвет, а фенолфталеин окрасил раствор в малиновый цвет, это говорит о том, что аммиак проявляет щелочные свойства, так как в результате диссоциации образовываются гидроксид-анионы (OH-):
NH4OH ⇄ NH4+ + OH-
При добавлении кислоты происходит обесцвечивание фенолфталеина, т. к. аммиак вступает в реакцию с кислотой:
NH3 + HCl ⟶ NH4Cl
Горение аммиака в кислороде
В процессе горения аммиака образуется азот и вода.
| 4NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + 6H2O | ||
| O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 3 | окислитель (восстановление) |
| 2N-3 — 6ē ⟶ N20 | 2 | восстановитель (окисление) |
Взаимодействие аммиака с кислотами
Аммиак реагирует с парами хлороводорода, при этом образуется густой белый дым – соль хлорид аммония:
NH3 + HCl ⟶ NH4Cl
Конец газоотводной трубки нельзя погружать в кислоту, так как хлорид аммония является растворимой солью.
Аммиак – NH3
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.
1. 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 NH4+.
Вид химической связи: ковалентная полярная, три одинарные σ — сигма связи N-H
2. 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. 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 NH3 в воде чрезвычайно
велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме
воды.
3. Получение аммиака
В лаборатории | В |
Для получения аммиака в лаборатории NH4Cl (NH4)2SO4 Внимание! Гидроксид аммония неустойчивое основание, При получении аммиака держите пробирку — приёмник дном кверху, так как аммиак легче воздуха: | Промышленный способ получения аммиака N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г) Условия: катализатор температура давление Это так называемый процесс Габера (немецкий |
4. Химические свойства аммиака
Для аммиака характерны реакции:
- с
изменением степени окисления атома азота (реакции окисления) - без
изменения степени окисления атома азота (присоединение)
Реакции N-3 → N0 → N+2 NH3 – сильный |
с кислородом 1. Горение аммиака (при нагревании) 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H20 2. Каталитическое окисление амииака (катализатор Pt – Rh, температура) 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O Видео — Эксперимент » Окисление аммиака в |
с оксидами металлов 2 NH3 |
с сильными окислителями 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl |
аммиак – непрочное соединение, при 2NH3↔ N2 + 3H2 |
5. 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, найлона 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.
ТРЕНАЖЁРЫ
Тренажёр №1 «Горение аммиака»
Тренажёр №2 «Химические свойства аммиака»
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
№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 е-баланс, для РИО полные, ионные уравнения.
№2. Напишите четыре уравнения химических реакций, в результате которых образуется аммиак.
I Постановка целей и задач урока.
На уроке мы должны получить аммиак реакцией ионного обмена и изучить свойства этого газа и его водного раствора – гидроксида аммония.
II. Повторение правил техника безопасности
1.Экономное расходование веществ.
2.При выяснении запаха веществ не подносите сосуд близко к лицу, иначе вдыхание паров и газов может вызвать раздражение дыхательных путей.
3.Проводите опыты только над столом, нагревая пробирку с жидкостью, держите её так, чтобы открытый конец её был направлен в сторону и от самого себя и от соседей.
4.Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.
III. Практическая работа
1. Получение аммиака.
На лист бумаги или в небольшую фарфоровую чашку (можно ступку) насыпьте хлорид аммония и гидроксид кальция объемом по одной ложечке (ложечка для сжигания веществ).
Смесь перемешайте стеклянной палочкой и высыпьте в сухую пробирку. Закройте ее пробкой с газоотводной трубкой и укрепите в лапке штатива.
При укреплении прибора в лапке штатива обратите внимание на наклон пробирки относительно ее отверстия. На газоотводную трубку наденьте сухую пробирку для собирания аммиака.
Пробирку со смесью хлорида аммония и гидроксида кальция прогрейте сначала всю (2—3 движения пламени), а затем нагрейте в том месте, где находится смесь.
Почему пробирка вверх дном? ( NH3 легче воздуха в 2 раз).
Как вы узнаете, что получили NH3?
1)по запаху (резкий запах);
2)поднесите к отверстию перевёрнутой вверх дном пробирки влажную фенолфталеиновую бумажку(она стала малиновой).
1). 2NH4CI + Ca (OH )2 = CaCI2 + 2NH3↑ + 2H2O
2)Не переворачивая пробирку, быстро опустите её в чашку с водой отверствием вниз, подержите так, капните фенолфталеин. Что произошло? Какое вещество мы получили?
Аммиак очень хорошо растворим в воде!
NH3 + H2O = NH4OH
аммиачная вода,
нашатырный спирт,
среда щелочная,
3)Получение „дыма без огня”
NH3 + HCI = NH3 + HNO3 =
В результате этих реакций мы получили какие вещества? (соли аммония).
Вывод:
получили аммиак, обнаружили по резкому запаху, имеет основной
характер, хорошо растворим в воде, образуя основание, аммиачную
воду, взаимодействует с кислотами, образуя соли.
Изучение свойств водного раствора аммиака.
1. NH4OH + 2,3 капли фенолфталеина → малиновая окраска
Почему?
t
NH4OH → NH3 ↑+H2O
2.NH4OH + 2,3 капли фенолфталеина → малиновая окраска, + HCI
Как изменился цвет? Почему?
NH4OH +HCI = NH4CI + H2O
NH4 + + OH- + H+ + CI- = NH4 + + CI- + Н2О
Н+ + ОН- = Н2О реакция нейтрализации
3.АICI3 + 3NH4OH = 3NH4CI + AI (OH)3↓
AI3+ + 3CI- + 3NH4+ + 3OH- = 3NH4+ + 3CI- + AI (OH)3↓
AI3+ + 3OH- = AI (OH)3↓
Вывод:
при изучении свойств водного раствора NH3 выяснили, что это
основание, разлагается при нагревании, взаимодействует
с кислотами и солями.
IV Подведение итога урока.
Вывод по уроку:чему научились?
Получили аммиак, изучили его свойства, а также свойства нашатырного спирта.
Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 1358 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление
Физические и химические свойства
– раствор аммиака в воде, прозрачная жидкость, иногда с желтоватым оттенком. Имеет резкий запах.
Физические характеристики
- Плотность 18,5–25%-ного раствора – 0,930–0,910 г/см3 при +15°C.
- Парциональное давление паров аммиака – 0,1 МПа (при +40°C).
- Температура выпадения твердой фазы – от –31,3 до –53,9°C.[7]
Аммиачная вода содержит до 30 % аммиака, то есть 24,6 % азота и 70 % воды. При температуре ниже +21,10°C не повышает давление, а при увеличении температуры лишь слегка повышает его. Один литр аммиачной воды весит 888 г и содержит 220 г азота.[8]
Соединение вызывает коррозию цветных металлов (цинка, олова и меди) и их сплавов (латуни, бронзы). Черные металлы и чугун устойчивы к воздействию водного аммиака. Резина и алюминий аммиачной водой не повреждаются.[9]
Аммиак может улетучиваться из аммиачной воды, чем объясняется потеря азота при перевозке, хранении и внесении.[1]
Применение аммиачной воды
Выпускается две марки аммиачной воды:
- А – для различных отраслей промышленности
- Б – для сельского хозяйства в качестве азотного удобрения.[2] (в данный момент отствует в списке разрешенных к применению).
Сельское хозяйство
Аммиачная вода вносится при основном приеме под зяблевую вспашку, а весной – под предпосевную культивацию, а также для подкормки пропашных культур.[4]
Зарегистрированые и допущеные к использованию на территории России, в качестве удобрения, марки суперфоски находятся в таблице справа.[3]
Промышленность
Аммиачная вода используется в химической промышленности для производства азотных удобрений, азотной кислоты, полимеров, соды, взрывчатых веществ, при производстве красителей, в электролитическом производстве Mn, ферросплавов. В холодильной технике это вещество применяется в качестве хладагента, а при производстве кормов – для их аммонизации.[7]
Медицина
Аммиачная вода в 10%-ной концентрации известна под названием нашатырный спирт, широко применяющийся в медицине.[7]
Поведение в почве
При внесении аммиачной воды в почву аммиак адсорбируется почвенными коллоидами, поэтому его передвижение незначительно. Впоследствии аммиачный азот нитрифицируется, приобретает большую степень подвижности и мигрирует с почвенным раствором.[9]
Внесение аммиачной воды повышает количество почвенных микроорганизмов, поскольку аммиак увеличивает количество растительных остатков, которыми питаются микроорганизмы. При этом непосредственно после внесения удобрения в почву в зоне его распространения наблюдается уменьшение количества почвенных микроорганизмов. После превращения аммиака в нитраты (это происходит весной за шесть недель) микроорганизмы сразу же размножаются в удобренной почве. Аммиачная вода убивает и дождевых червей. Однако их количество тоже быстро восстанавливается и даже увеличивается после превращения аммиака в нитраты или поглощения его растениями.[8]
Аммиачная вода подкисляет почву. Для нейтрализации 1 ц аммиачной воды требуется 0,3–0,4 ц карбоната кальция.[1]
Применение на различных типах почв
Аммиачная вода рекомендуется к применению на всех типах почв. Высокая эффективность удобрения наблюдается на тяжелых высокогумусированных и хорошо обработанных почвах, где аммиак поглощается лучше, чем на легких почвах, бедных гумусом. Из почв легкого механического состава и сухих аммиак улетучивается быстрее.
Наибольший эффект от внесения аммиачной воды наблюдается при одновременном внесении с ней органических удобрений. Не рекомендуется вносить аммиачные удобрения на одном участке подряд несколько лет, поскольку они усиливают минерализацию органического вещества почвы, а это приводит к снижению содержания органики в почве.[1]
На связных почвах аммиачную воду рекомендуют вносить осенью как основное удобрение практически под все культуры при температуре почвы +10°C или весной перед посевом. На почвах легкого гранулометрического состава аммиачная вода вносится весной.[1]
Сельскохозяйственная техника для внесения водного амиака
Сельскохозяйственная техника для внесения водного амиака
Использовано изображение:[10]
Способы внесения аммиачной воды
Как и все жидкие азотные удобрения, аммиачную воду вносят с глубокой заделкой. Глубина тем больше, чем легче гранулометрический состав почвы и выше сухость.
Аммиачную воду вносят с помощью специальных машин, (фото) обеспечивающих немедленную заделку удобрения на глубину не менее 10–12 см на тяжелых почвах и 14–18 см на почвах легкого состава. Такая глубина предохраняет аммиак от испарения. Некоторые потери возможны на сильнокарбонатных почвах со щелочной реакцией.
Поверхностное внесение аммиачной воды, как и ее мелкая заделка в сухой верхний слой почвы, недопустимы.[9]
Аммиачная вода вносится и с поливной водой (фертигация) при поверхностном орошении. Однако в этом случае почва участка обеспечивается аммиаком неравномерно. Недостатком данного способа является и возможность испарения большого количества аммиака в воздух при жаркой, солнечной погоде.[8]
Влияние на сельскохозяйственные культуры
Аммиачная вода является одним из основных источников азота для растений, поскольку растения лучше всего усваивают нитраты и соли аммония. Аммиак из аммиачной воды легко поглощается почвенными коллоидами, что делает легкодоступными для питания растений катионы аммония и нитрат-ионы.[1]
Внесение аммиачной воды в качестве основного удобрения обеспечивает растения азотом на весь вегетационный период и, в частности, на период их максимального потребления. Это обеспечивает получение высоких и устойчивых урожаев всех культур с улучшенным качеством продукции, а также сохранение и воспроизводство почвенного плодородия.[5]
Получение
Аммиачную воду получают путем поглощения газообразного аммиака водой под давлением в две атмосферы.[6]
При написании статьи, также использовались:[3]
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.
Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.
2.
ГОСТ 9 – 92 Аммиак водный технический. Издание официальное. Дата введения 01.01.93
3.
Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
4.
Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).
5.
Мязин Н.Г. Система удобрения: учебное пособие. – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009.- 350 с
6.
Позин М.Е и др. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот), ч1, издание 4-е исправленное, Л., Издательство Химия, 1974 – 798 стр.
7.
Химическая энциклопедия: в пяти томах: т.1: А-Дарзана/Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – 623.: ил
8.
Эндрюс Ю.Б. Применение органических и минеральных удобрений (на разных почвах и под разные культуры). Перевод с английского Т.Л. Чебановой Под редакцией и предисловием академика ВАСХНИЛ проф. Н.С. Соколова. – М.: Издательство иностранной литературы, 1959 г. – 402с.
9.
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).
Изображения (переработаны):
10.
Fertilization, by Howard F. Schwartz, Colorado State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY
Свернуть
Список всех источников