Соли аммония

Физические свойства солей аммония

Большинство солей аммония – бесцветные твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. По своему строению, цвету и другим свойствам они похожи на соответствующие соли натрия или калия, поскольку ионы Na⁺, K⁺ и NH₄⁺ имеют близкие размеры.

Химические свойства солей аммония

Водный раствор аммиака представляет собой слабое основание, поэтому соли аммония гидролизуются в растворах. Растворы солей, образованных аммиаком и сильными кислотами, имеют слабокислую реакцию. Гидролиз иона аммония протекает следующим образом:

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃ + H₃O⁺

Присутствие соли аммония в растворе можно обнаружить, нагревая соответствующий раствор, при этом происходит разложение соли – аммиак улетучивается, в чем можно убедиться по характерному резкому запаху.

Термическое разложение солей может протекать двояко – обратимо или необратимо. Соли аммония, анион которых не является окислителем или проявляет слабые окислительные свойства, распадаются обратимо. Например:

NH₄Cl↔NH₃↑ + HCl

Соли аммония, анион которых проявляет более резко выраженные окислительные свойства, распадаются необратимо: протекает ОВР, в ходе которой ион аммония окисляется, а анион восстанавливается. Например:

NH₄NO₃ = N₂O↑ + 2 H₂O

Взаимодействие солей аммония с кислотами и другими солями протекает по обменному механизму. Например:

(NH₄)₂CO₃ + 2HCl → 2NH₄Cl + Н₂O + CO₂ ↑

2NH₄⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2NH₄⁺ + 2Cl⁻ + Н ₂O + CO₂ ↑

CO₃²⁻ + 2H⁺ → Н₂O + CO₂ ↑

(NH₄)₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ → BaSO₄ ↓ + 2NH₄NO₃

2NH₄⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2NO₃⁻ → BaSO₄ ↓ + 2NH₄ ⁺ + 2NO₃⁻

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄ ↓

Качественной реакцией на ион аммония является реакция взаимодействия солей аммония со щелочами при нагревании, в результате чего происходит выделение аммиака, что определяют по характерному резкому запаху (запах «нашатырного спирта»):

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃ ↑ + Н₂O

Важнейшие представители

К важнейшим представителям солей аммония относятся сульфат, нитрат и хлорид аммония.

Сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) — бесцветные прозрачные кристаллы (или белый порошок) без запаха. Его получают путем действия серной кислоты на раствор аммиака и по обменной реакции между другими солями:

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

Сульфат аммония нашел широкое применение в качестве минерального удобрения, используется в производстве вискозы, в пищевой промышленности и т.д.

Нитрат аммония (NH₄NO₃) – кристаллическое вещество белого цвета. В промышленных масштабах нитрат аммония получают действие концентрированной азотной кислоты на безводный аммиак:

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

Нитрат аммония применяют в качестве минерального удобрения – содержание азота в нем выше, чем в других используемых удобрениях. Он образует взрывчатые смеси с горючими веществами (аммоналы), поэтому его используют для взрывных работ.

Хлорид аммония (нашатырь) (NH₄Cl) представляет собой белый кристаллический порошок без запаха. Основной промышленный способ получения хлорида аммония — упаривание маточного раствора, остающегося после отделения гидрокарбоната натрия после реакции, в которой углекислый газ пропускают через раствор аммиака и хлорида натрия:

NH₃ + H₂O + CO₂ + NaCl = NaHCO₃ + NH₄Cl

Хлорид аммония используется в красильном деле, в ситцепечатании, при паянии и лужении, а также, в гальванических элементах.

Примеры решения задач