1. Налейте в пробирку 1 мл раствора аммиака и прибавьте к нему одну каплю раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете? О чём свидетельствует появление окраски?
При добавлении одной капли раствора фенолфталеина в 1 мл раствора аммиака наблюдается появление розовой окраски. Это свидетельствует о том, что раствор аммиака имеет щелочную среду, так как фенолфталеин становится розовым в щелочной среде.
2. К 1 мл раствора сульфата алюминия добавьте раствор аммиака. Что происходит?
При добавлении раствора аммиака к раствору сульфата алюминия происходит образование белого студенистого осадка гидроксида алюминия. Это связано с реакцией между ионами алюминия и гидроксид-ионов, образующихся из аммиака.
Реакция: Al₂(SO₄)₃ + 6NH₃·H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3(NH₄)₂SO₄.
3. К раствору аммиака добавьте одну каплю бромной воды. О чём свидетельствует исчезновение окраски? Напишите уравнение реакции, зная, что в результате образуются бромид аммония и азот.
При добавлении одной капли бромной воды к раствору аммиака окраска бромной воды исчезает. Это свидетельствует о том, что происходит химическая реакция, в результате которой бром взаимодействует с аммиаком, образуя бромид аммония и азот. Уравнение реакции: 3Br₂ + 8NH₃ → 6NH₄Br + N₂↑.
1. Положите в пробирку несколько кристалликов хлорида аммония и нагрейте соль в пламени спиртовки. Что вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции.
При нагревании кристалликов хлорида аммония (NH₄Cl) в пламени спиртовки наблюдается процесс сублимации: вещество переходит в газообразное состояние без жидкой фазы. При этом разлагается на газообразные аммиак (NH₃) и хлороводород (HCl), которые при охлаждении снова соединяются, образуя белый дым, состоящий из микрокристаллов NH₄Cl. Уравнение реакции: NH₄Cl → NH₃↑ + HCl↑.
2. Проделайте качественную реакцию на ион аммония. В пробирку с раствором соли аммония добавьте 1 мл раствора щёлочи и нагрейте смесь. Определите образующийся амхмиак по характерному запаху и с помощью влажной индикаторной бумажки. Проделайте аналогичный опыт с раствором соли какого-либо металла. Чувствуется ли запах аммиака? Напишите уравнение реакции.
Качественная реакция на ион аммония заключается в добавлении щёлочи (например, NaOH) к раствору соли аммония с последующим нагреванием. В результате реакции выделяется аммиак (NH₃), который можно определить по резкому запаху и по посинению влажной индикаторной бумажки (аммиак делает среду щелочной). Реакция: NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + NaCl + H₂O.
При повторении опыта с раствором соли какого-либо металла (например, CuSO₄) запах аммиака не наблюдается, так как не образуется газообразный аммиак. Это связано с отсутствием ионов аммония, необходимых для реакции.
Сравните физические свойства аммиака и азота.
Аммиак — бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворим в воде, образуя щелочную среду. Он легче воздуха и может сжижаться при низкой температуре и давлении. Азот — бесцветный, не имеющий запаха и вкуса газ, слабо растворим в воде, легче воздуха, химически инертен и плохо реагирует при обычных условиях.
Какой объём оксида азота(П) можно получить путём каталитического окисления 100 л аммиака? Какой объём кислорода при этом израсходуется?
Каталитическое окисление аммиака: 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O Из уравнения видно, что 4 объёма аммиака дают 4 объёма NO, а 4 объёма аммиака расходуют 5 объёмов кислорода. Объём NO: 100 л NH₃ × 4/4 = 100 л. Объём кислорода: 100 л NH₃ × 5/4 = 125 л.
Расставьте коэффициенты в следующих схемах реакций с участием аммиака:
а) NH3+ H3PO4 - (NH4)3PO4;
б) NH3+KMnO4+H2O-N2+MnO2
в) NH3+CuCl2 - [Cu(NH3)4Cl2];
г) NH34 + AlN4- H2.
На какие свойства аммиака указывают эти уравнения реакций? Назовите образующиеся соли аммония.
a) NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄ Коэффициенты: 3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄. Это реакция нейтрализации, образуется соль аммония — фосфат аммония.
b) NH₃ + KMnO₄ + H₂O → N₂ + MnO₂ + KOH Коэффициенты: 2NH₃ + 2KMnO₄ + 2H₂O → N₂ + 2MnO₂ + 2KOH. Аммиак проявляет восстановительные свойства, выделяется азот.
c) NH₃ + CuCl₂ → [Cu(NH₃)₄]Cl₂ Коэффициенты: 4NH₃ + CuCl₂ → [Cu(NH₃)₄]Cl₂. Аммиак выступает как комплексообразователь, образуя комплексное соединение — тетрамминмедь(II) хлорид.
d) NH₃ + AlN + H₂O → NH₄AlO₂ Коэффициенты: NH₃ + AlN + H₂O → NH₄AlO₂. Аммиак реагирует с нитридом алюминия, образуя соль аммония — алюминат аммония.
Свойства аммиака: амфотерность, способность образовывать соли, восстановительные и комплексообразовательные свойства.
Какой объём аммиака (н. у.) потребуется для приготовления 50 г 25% -го раствора?
Чтобы определить объём аммиака (н. у.) для приготовления 50 г 25%-го раствора, нужно найти массу аммиака в растворе: Масса аммиака = 25% от 50 г = 50 г × 0,25 = 12,5 г.
Теперь используем формулу для расчёта объёма газа при нормальных условиях:
Объём аммиака (н. у.) = масса аммиака / молекулярная масса аммиака.
Молекулярная масса аммиака (NH₃) = 14 (N) + 3 (H) = 17 г/моль.
Объём аммиака = 12,5 г / 17 г/моль × 22,4 л/моль = 16,47 л.
Ответ: для приготовления 50 г 25%-го раствора потребуется 16,47 л аммиака (н. у.).
Определите массовую долю и молярную концентрацию NH3 в насыщенном водном растворе при н. у. Плотность раствора равна 0,85 г/мл.
Для насыщенного водного раствора аммиака при н. у. можно использовать данные: Плотность раствора = 0,85 г/мл = 850 г/л.
Молекулярная масса аммиака (NH₃) = 17 г/моль.
Молярная масса насыщенного раствора аммиака при н. у. = 850 г/л / 17 г/моль = 50 моль/л.
Массовая доля аммиака:
Массовая доля = (масса аммиака / масса раствора) × 100%.
Масса аммиака = 50 моль/л × 17 г/моль = 850 г/л.
Ответ: массовая доля аммиака в насыщенном растворе — 100%, так как это насыщенный раствор.
Рассмотрите реакцию аммиака с водой по теории Брёнстеда-Лоури. Чем является аммиак в этой реакции? Можно ли его называть основанием в рамках теории Аррениуса; теории Льюиса? По рисунку 40 расскажите о применении аммиака.
В реакции аммиака с водой по теории Брёнстеда-Лоури аммиак выступает как основание, так как он принимает протон от воды. Аммиак в этой реакции: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻.
В рамках теории Аррениуса аммиак можно назвать основанием, потому что он увеличивает концентрацию гидроксид-ионов (OH⁻) в растворе.
По теории Льюиса аммиак также является основанием, так как он может предоставить пару электронов для связи с протоном (H⁺).
Применение аммиака: аммиак используется в химической промышленности для производства удобрений, в производстве взрывчатых веществ, а также как охладительное средство.
Аммиак объёмом 100,8 л (н. у.) растворили в 386,1 мл 39,2%-го раствора серной кислоты (р = 1,295 г/мл). Какие вещества содержатся в растворе и каковы их массовые доли?
Для расчёта вещества и их массовых долей в растворе аммиака и серной кислоты, сначала найдём массу каждого вещества: Масса аммиака = 100,8 л × 1 моль/22,4 л × 17 г/моль = 76,8 г.
Масса серной кислоты в растворе = 386,1 мл × 1,295 г/мл × 0,392 = 195,9 г.
При реакции аммиака с серной кислотой образуются сульфат аммония (NH₄)₂SO₄ и вода:
2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄.
Теперь находим массовую долю каждого вещества в растворе:
Массовая доля аммиака = 76,8 г / (76,8 г + 195,9 г) × 100% = 28,2%.
Массовая доля серной кислоты = 195,9 г / (76,8 г + 195,9 г) × 100% = 71,8%.
Ответ: массовая доля аммиака — 28,2%, массовая доля серной кислоты — 71,8%.
В качестве минеральных удобрений используют гидросульфат аммония NH4HSO4 и гидрофосфат аммония (NH4)2HPO4. Напишите уравнения реакций их получения из аммиака.
Уравнения реакций получения гидросульфата аммония (NH₄HSO₄) и гидрофосфата аммония ((NH₄)₂HPO₄) из аммиака: Для гидросульфата аммония: NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄
Для гидрофосфата аммония: 2NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₂HPO₄
Какой объём аммиака (н. у.) образуется при нагревании смеси 9,2 г гидроксида кальция и 10,7 г хлорида аммония?
Чтобы найти объём аммиака (н. у.), образующегося при нагревании смеси гидроксида кальция и хлорида аммония, нужно написать уравнение реакции: Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃.
Теперь находим количество вещества каждого реагента:
Молекулярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)₂) = 74 г/моль, молекулярная масса хлорида аммония (NH₄Cl) = 53,5 г/моль.
Количество вещества гидроксида кальция: 9,2 г / 74 г/моль = 0,124 моль.
Количество вещества хлорида аммония: 10,7 г / 53,5 г/моль = 0,200 моль.
Поскольку 1 моль Ca(OH)₂ реагирует с 2 моль NH₄Cl, для реакции потребуется 0,248 моль NH₄Cl. Так как в реакции есть избыток NH₄Cl, его количество определяет количество образующегося аммиака.
Аммиак образуется в соотношении 1:1 с хлоридом аммония, следовательно, количество вещества аммиака будет равно 0,200 моль.
Объём аммиака (н. у.) можно найти по формуле:
Объём аммиака = 0,200 моль × 22,4 л/моль = 4,48 л.
Ответ: объём аммиака, образующегося при реакции, составит 4,48 л.
Напишите уравнения реакций последующим схемам:
а) (NH4)2SO4 - X -N2O;
б) NH4Cl-X-NO
а) (NH₄)₂SO₄ → X → N₂O
Это реакция разложения сульфата аммония. При нагревании образуется оксид азота (I) (N₂O): (NH₄)₂SO₄ → N₂O + H₂O + SO₂. б) NH₄Cl → X → NO
Это реакция разложения хлорида аммония. При нагревании аммиак реагирует с хлором, образуя оксид азота (II) (NO): NH₄Cl → NO + H₂O + HCl.
Приведите уравнения двух химических реакций, соответствующих сокращённому ионному уравнению
NH4+OH=NH3+H2P
Сокращённое ионное уравнение: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O.
Полное молекулярное уравнение: NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl.
Почему нашатырь NH4Cl используют при паянии для очистки поверхности меди от оксида CuO?
Нашатырь (NH₄Cl) используют при паянии для очистки поверхности меди от оксида меди (CuO), потому что аммиак, образующийся при реакции, способен растворять оксид меди, образуя комплексные соединения с медью. Реакция происходит следующим образом: CuO + 2NH₃ + 2H₂O → [Cu(NH₃)₂]²⁺ + 2OH⁻.
Этот процесс помогает удалить оксид меди и очищает поверхность для пайки.
В водном растворе мочевина (NH2)2CO постепенно превращается в карбонат аммония. Напишите уравнение реакции.
Уравнение реакции превращения мочевины (NH₂)₂CO в карбонат аммония: (NH₂)₂CO + H₂O → (NH₄)₂CO₃.
Гидрокарбонат аммония применяют при выпечке хлеба в качестве разрыхлителя теста. На чём основано это применение? Напишите уравнение реакции разложения этой соли при нагревании.
Гидрокарбонат аммония используется при выпечке хлеба в качестве разрыхлителя теста, потому что при нагревании он разлагается, выделяя углекислый газ, который делает тесто воздушным и способствует его подъему. Уравнение реакции разложения гидрокарбоната аммония: (NH₄)HCO₃ → (NH₄)₂CO₃ + CO₂ + H₂O.
Литий нагрели в атмосфере азота. Образовавшееся твёрдое вещество растворили в соляной кислоте и на полученный раствор подействовали избытком щёлочи при нагревании. Выделившийся газ пропустили через раствор фосфорной кислоты. Напишите уравнения всех реакций.
Реакции, происходящие при взаимодействии лития с азотом, растворении образовавшегося вещества в соляной кислоте, воздействии щёлочи и фосфорной кислоты: Реакция нагревания лития в атмосфере азота: 6Li + N₂ → 2Li₃N.
Растворение Li₃N в соляной кислоте: Li₃N + 3HCl → 3LiCl + NH₃.
Реакция воздействия избытка щёлочи при нагревании: NH₃ + NaOH (при нагревании) → Na₂O + H₂O.
Пропускание газа через раствор фосфорной кислоты: NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄.
Белый осадок хлорида серебра растворяется в водном растворе аммиака с образованием хлорида диамминсеребра. Напишите уравнение реакции.
Уравнение реакции растворения хлорида серебра в водном растворе аммиака: AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl.