Хімія. Профільний рівень. 11 клас. Григорович

§ 43. Солі амонію

Фізичні властивості

Усі солі амонію добре розчинні у воді, так само як і солі лужних елементів, але, на відміну від них, солі амонію термічно нестійкі. Розчинення більшості солей амонію відбувається з поглинанням теплоти, під час якого розчини охолоджуються.

Хімічні властивості

• Термічне розкладання. Більшість солей амонію термічно нестійкі і розкладаються за нагрівання.

Продуктами реакції у більшості випадків є амоніак і відповідна кислота. Однак ця реакція оборотна — у разі зниження температури вона відбувається у зворотному напрямку:

NH₄Cl ⇄ NH₃ + HCl

Аналогічно розкладаються й інші солі амонію, утворені кислотами-неокисниками, наприклад карбонатною і сульфідною. Амоній карбонат настільки нестійкий, що в разі зберігання в нещільно закритій банці повністю з неї зникає:

(NH₄)₂CO₃ = 2ΝΗ₃↑ + CO₂↑ + Η₂Ο↑

Під час нагрівання амонійних солей, утворених кислотами-окисниками, наприклад сульфатною й нітратною, йон амонію окиснюється до азоту або оксидів Нітрогену:

ΝΗ₄ΝΟ₃ = Ν₂O↑ + 2Н₂О

Якщо після закінчення цієї реакції внести в пробірку тліючу скіпку, вона спалахне через те, що нітроген(І) оксид, як і кисень, підтримує горіння.

• Взаємодія з лугами. Солі амонію, на відміну від солей лужних елементів, реагують із лугами з виділенням амоніаку, який можна розпізнати за запахом або за допомогою вологого індикаторного папірця:

NH₄Cl + KOH = ΝΗ₃↑ + Н₂О + КСl

Цю реакцію використовують для виявлення солей амонію.

• Взаємодія із солями. З іншими солями солі амонію можуть взаємодіяти, якщо реакція відповідає умовам реакцій обміну. Частіше реакція відбувається, якщо аніони утворюють нерозчинну сполуку:

NH₄Cl + AgNO₃ = NH₄NO₃ + AgCl↓

(NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ = 2NH₄Cl + BaSO₄↓

• Гідроліз. Оскільки розчин амоніаку виявляє властивості слабкої основи, то солі амонію піддаються гідролізу. Так, розчини солей амонію, утворені сильними кислотами, мають кислотне середовище:

NH₄NO₃ + Н₂О ⇄ ΝΗ₃ • Η₂О + HNO₃

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ • H₂O + H⁺

Застосування солей амонію

• Багато солей амонію — нітрат, сульфат, ортофосфат — використовують як азотні добрива. Суміші амоній нітрату з алюмінієм, тирсою, соляркою застосовують як вибухові суміші під час прокладання тунелів, розробки родовищ тощо.

• Під час розчинення амоній нітрату у воді поглинається багато теплоти. На цьому ґрунтується дія охолоджуючих пакетів, які прикладають до забитого місця.

• Амоній хлорид застосовують під час паяння металів як флюс.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 9

Якісна реакція на катіони амонію

Обладнання: штатив із пробірками.

Реактиви: розчини амоній хлориду, лугу, індикаторний папір.

Дотримуйтесь правил безпеки

У пробірку налийте розчин амоній хлориду об’ємом 2-3 мл, додайте розчин лугу об’ємом 1-2 мл і обережно струсіть пробірку. У середину пробірки обережно, не торкаючись стінок пробірки й рідини, внесіть зволожений індикаторний папірець. Що спостерігаєте? За якою ознакою можна довести, що в пробірці містяться катіони амонію? Складіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій.

Ключова ідея

Солі амонію — йонні сполуки, добре розчинні у воді і легко вступають у реакції обміну.

Запитання та завдання

254. Схарактеризуйте фізичні властивості солей амонію.

255. Під час розкладання яких солей амонію утворюється амоніак?

256. Схарактеризуйте якісну реакцію на йони амонію.

257. Порівняйте натрій хлорид і амоній хлорид за фізичними (колір, розчинність у воді) та хімічними (стійкість до нагрівання, взаємодія з лугами) властивостями.

258. Наведіть рівняння двох хімічних реакцій, що відповідають скороченому йонному рівнянню: ΝΗ₄⁺ + ОН^- = ΝΗ₃↑ + Н₂О

259. Амоніак утворюється під час нагрівання амоній ортофосфату, тоді як для добування амоніаку з амоній хлориду останній необхідно змішувати з лугом. Запропонуйте пояснення цього факту.