Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула аммония

Определение и формула аммония

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Аммоний – положительно заряженный полиатомный ион.

Химическая формула NH4+

Ион аммония NH4+ является правильным тетраэдром с азотом в центре и атомами водорода в вершинах тетраэдра.

Структурная и молекулярная формула аммония

Образование иона аммония

В молекуле аммиака NH3 три электронные пары образуют три связи N – H, четвертая, прина длежащая атому азота электронная пара является неподеленной. С помощью этой электронной пары образуется связь с ионом водорода, который имеет свободную орбиталь:

Образование иона аммония

Таким образом, в ионе аммония три ковалентные связи образуются по обменному механизму, а одна – по донорно-акцепторному. Механизм образования не оказывает слияния на характеристики связи, все связи в катионе аммония равноценны.

Соединения аммония

Катион аммония может образовывать с различными противоионами аммонивые соединения, в которых положительно заряженный атом азота, ковалентно связан с ионами водорода и (или) с органическими радикалами, а ионно – с каким-либо анионом.

Неорганические соединения аммония

Гидрат аммиака (гидроксид аммония, аммиачная вода, едкий аммоний, едкий аммиак). Формула: NH3·H2O

Образуется при взаимодействии аммиака с водой. Слабое основание, диссоциирует в воде с образованием катионов аммония и гидроксид-ионов:

    \[    NH_{3} + H_{2}O \rightleftharpoons NH_{4} \cdot H_{2}O \rightleftharpoons NH_{4}^{+} + OH^{-} \]

Реакция обратима, поэтому водные растворы гидроксида аммония всегда имеют характерный резкий запах аммиака.

Соли аммония

Соли, содержание катион аммония NH4+: нитрат аммония NH4NO3 , хлорид аммония NH4Cl, сульфат аммония (NH4)2SO4, карбонат аммония (NH4)2CO3 и др.

Все соли аммония по своим свойствам похожи на соответствующие соли натрия. Хорошо растворяются в воде, полностью диссоциируют в водном растворе, при нагревании разлагаются:

    \[    NH_{4}Cl \to NH_{3} \uparrow + HCl \]

    \[    NH_{4}NO_{3} \to N_{2}O \uparrow + 2H_{2}O \]

В растворе гидролизуются по катиону:

    \[    NH_{4}NO_{3} + H_{2}O \leftrightarrow NH_{4}OH + HNO_{3} \]

    \[    NH_{4}^{+} + H_{2}O \leftrightarrow NH_{4}OH + H^{+} \]

Органические аммониевые соединения разделяют по количеству органических радикалов, связанных с атомом азота на первичные (R 1NH3)+ X, вторичные (R 1R2NH2)+ X, третичные (R1R2R3NH)+ X, и четвертичные (R1R2R3R4N)+ X.

Первичные, вторичные и третичные аммониевые соединения можно рассматривать как соли соответствующих аминов, их можно получить взаимодействием этих аминов с кислотами:

    \[ R_{1}R_{2}R_{3}N + HX \to (R_{1}R_{2}R_{3}NH)^{+} X^{-} \]

где R1,R2, R3 — органические радикалы или водород, X — анион кислотного остатка.

Качественная реакция на ионы аммония – взаимодействие со щелочами с выделением аммиака:

    \[ NH_{4}Cl + NaOH = NaCl + NH_{3} + H_{2}O \]

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Какое значение рН (больше или меньше 7) имеет водный раствор хлорида аммония? Запишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения гидролиза.
Решение Хлорид аммония NH4Cl – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону.

Молекулярное уравнение:

    \[ NH_{4}Cl + HOH \rightleftharpoons NH_{4}OH + HCl \]

Полное ионное уравнение:

    \[ NH_{4}^{+} + Cl^{-} + HOH \rightleftharpoons NH_{4}OH + H^{+} + Cl^{-} \]

Краткое ионное уравнение:

    \[ NH_{4}^{+} + HOH \rightleftharpoons NH_{4}OH + H^{+} \]

В процессе гидролиза образовались водорода (H+), поэтому раствор имеет кислую среду (pH < 7).

Ответ рН раствора хлорида аммония меньше 7.
ПРИМЕР 2
Задание Какая масса соли образуется при взаимодействии 44,8 л аммиака и 33,6 литров хлороводорода (нормальные условия)?
Решение Запишем уравнение реакции:

    \[ NH_{3} + HCl += NH_{4}Cl \]

Молярные массы аммиака, хлороводорода и образующейся соли – хлорида аммония (NH4Cl) равны:

M(NH_{3}) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 (г/моль)

M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)

M(NH_{4}Cl ) = 14 + 4 \cdot 1 + 35,5 = 53,5 (г/моль)

Сколько соли образуется.

Рассчитаем исходные количества аммиака и хлородоводорода с учетом того, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4л:

n(NH_{3}) = V(NH_{3}) / V_{M} = 44,8 / 22,4 = 2 моль

n(HCl) = V(HCl) / V_{M} = 33,6 / 22,4 = 1,5 моль

По уравнению реакции

    \[ n(NH_{3}) = n(HCl) \]

Следовательно, аммиак взят в избытке. Расчет будем вести по хлороводороду.

n(NH_{4}Cl) = n(HCl) = 1,5 моль

Масса хлорида аммония будет равна:

m(NH_{4}Cl) = n(NH_{4}Cl) \cdot M(NH_{4}Cl) = 1,5 \cdot 53,5 = 80,25г

Ответ Масса соли (хлорида аммония) равна 80,25 г.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.