← Азот

Аммиак и соли аммония

Единственное соединение азота, где он в низшей степени окисления −3.

2. Аммиак (NH₃) и соли аммония

У атома азота в аммиаке степень окисления -3 (минимальная). Поэтому аммиак может быть только восстановителем в ОВР. Кроме того, за счёт неподеленной электронной пары аммиак проявляет свойства слабого основания.

Химические свойства аммиака

СвойстваУравнения реакций
Основные свойства (с водой)
Аммиак забирает протон у воды, образуя катион аммония и гидроксид-ион (раствор имеет щелочную среду, синеет лакмус):
NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻
Реакция 8
С кислотами
Нейтрализация
Реакция с хлороводородом (опыт "дым без огня"):
NH₃ + HCl → NH₄Cl (белый дым)
С многоосновными кислотами дает средние и кислые соли:
2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄
Реакция 9
С солями
Осаждение гидроксидов и аммиакаты
Как растворимое основание (водный раствор) осаждает нерастворимые гидроксиды:
FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Fe(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄
Осторожно! Осадки Cu(OH)₂, Ag₂O, Zn(OH)₂ растворяются в избытке аммиака с образованием комплексных соединений (аммиакатов):
Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (ярко-синий раствор)
Реакция 10
Параллельные Восстановительные (горение и ОВР)
Горение без катализатора:
4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O
Горение с катализатором (Pt):
4NH₃ + 5O₂ Pt, t° 4NO + 6H₂O
Восстановление оксидов металлов (металлургия):
3CuO + 2NH₃ 3Cu + N₂ + 3H₂O
С галогенами и перекисью:
2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl
Реакция 11

Получение и свойства солей аммония

Соли аммония — это кристаллические вещества, состоящие из катиона NH₄⁺ и кислотного остатка. Все соли аммония хорошо растворимы в воде (сильные электролиты).

Свойство / ДействиеУравнения реакций
Качественная реакция (Способ получения аммиака)
Действие щелочей
При взаимодействии солей аммония с щелочами выделяется газ с резким запахом аммиака (нагрев ускоряет процесс):
NH₄Cl + KOH KCl + NH₃↑ + H₂O
Реакция 12
Термическое разложение
Без изменения С.О.
Если кислотный остаток не окислитель (Cl⁻, CO₃²⁻, S²⁻), азот сохраняет ст. ок. (-3):
NH₄Cl NH₃↑ + HCl↑
NH₄HCO₃ NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
Реакция 13
Термическое разложение
Внутренняя ОВР
Если кислотный остаток окислитель (NO₂⁻, NO₃⁻, Cr₂O₇²⁻), происходит внутримолекулярная ОВР:
NH₄NO₂ N₂ + 2H₂O
NH₄NO₃ N₂O + 2H₂O (веселящий газ)
(NH₄)₂Cr₂O₇ Cr₂O₃ + N₂↑ + 4H₂O (опыт "Вулканчик")
Реакция 14

Вопрос 1: Аммиак и соли аммония (Уравнения)

Проверка

Допишите уравнения химических реакций:

  1. $NH_3 + O_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots$ (горение без катализатора)
  2. $NH_3 + O_2 \xrightarrow{t^\circ, Pt} \dots + \dots$ (каталитическое окисление)
  3. $NH_3 + CuO \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots + \dots$
  4. $NH_4Cl + Ca(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots\uparrow + \dots + \dots$ (лабораторное получение аммиака)

Ответ:

  1. $4NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2N_2 + 6H_2O$
  2. $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{t^\circ, Pt} 4NO + 6H_2O$ (важная стадия получения азотной кислоты)
  3. $2NH_3 + 3CuO \xrightarrow{t^\circ} 3Cu + N_2\uparrow + 3H_2O$ (аммиак — сильный восстановитель)
  4. $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} 2NH_3\uparrow + CaCl_2 + 2H_2O$