Формула аммиака

Определение и формула аммиака

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Аммиак — это неорганическая соединение азота и водорода со степенью окисления азота $-3$ .

Химическая формула – $NH_3$

Молярная масса равна $17$ г/моль.

Физические свойства – аммиак представляет из себя бесцветный газ с резким запахом, температура плавления $-80^{\circ} C$ , температура кипения $-36^{\circ} C$ , он хорошо растворяется в воде (при $20^{\circ} C$ 30 массовых $\%$ с плотностью 0,892 г/мл), спирте и ряде других органических растворителей.

Химические свойства аммиака

$NH_3$ проявляет амфотерные свойства (кислотные свойства очень слабые) поэтому взаимодействует с щелочными металлами, с кислотами, с окислителями, с ионами переходных металлов:
$2NH_3 + 2Na = 2NaNH_2 + H_2 \uparrow$

$NH_3 + HCl = NH_4Cl$

$2NH_3 + 3CuO = 3Cu + N_2 + 3H_2O$

$NH_3 + CuSO_4 = [Cu(NH_3)_4]SO_4$

Получение аммиака

В промышленности аммиак получают прямым взаимодействием водорода и азота в присутствии различных катализаторов (платина, никель, железо):

$3H_2 + N_2 = 2NH_3$

В лаборатории аммиак получают действием сильных щелочей на соли аммония при нагревании:

$NH_4Cl + NaOH = NH_3 \uparrow + NaCl + H_2O$

Применение

Аммиак применяется для получения азотных удобрений, взрывчатых веществ, различных полимеров, используется в производстве азотной кислоты, соды и других продуктов химической промышленности, также нашёл применение в медицине в качестве возбудителя дыхания, стимулятора рвоты, примочек. Жидкий аммиак применяется как растворитель.

Качественная реакция

Качественной реакцией на аммиак является посинение смоченной водой лакмусовой бумаги. Другая качественная реакция на аммиак – это образование жёлто-бурого осадка при взаимодействие аммиака с реактивом Несслера:

$4NH_3 + 4H_2O + 2K_2[HgI_4] = [Hg_2N]I \cdot H_2O \downarrow + 4KI + 3NH_4I + 3H_2O$

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Рассчитайте константу равновесия реакции растворения осадка $AgCl$ раствором аммиака за счет комплексообразования.

Решение

Запишем уравнения протекающих реакций:

$AgCl + 2NH_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]Cl$

$AgCl + 2NH_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]^+ + Cl^-$

Запишем константу реакции через табличные величины и рассчитаем ее:

$K = \frac{[[Ag(NH_3)_2]^+] \cdot [Cl^-]}{[NH_3]^2} = \frac{[[Ag(NH_3)_2]^+] \cdot [Cl^-]}{[NH_3]^2} \cdot \frac{[Ag^+]}{[Ag^+]} = \frac{K_s(AgCl)}{K_N([Ag(NH_3)_2^+])} =$

$= \frac{1,78 \cdot 10^{-10}}{5,888 \cdot 10^{-8}} = 3,023 \cdot 10^{-3}$

$K_s$ — произведение растворимости

$K_N$ — константа нестойкости

Ответ

$K = 3,023 \cdot 10^{-3}$

ПРИМЕР 2

Задание

1 литр газа при нормальных условиях, содержащий $NH_3$ и индифферентные примеси поглотили $10$ мл раствора $HCl$ с молярностью 1 моль/л. Избыток $HCl$ оттитровали 20 мл раствором $NaOH$ с молярностью 0,1 моль/л. Определите объемную долю $NH_3$ в газовой смеси.

Решение

Запишем уравнения протекающих реакций:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$