Карбонат аммония

Характеристики и физические свойства карбоната аммония

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Карбонат аммония представляет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета (рис. 1), которое разлагается уже при комнатной температуре при длительном хранении.

В виде раствора он несколько более устойчив к нагреванию. Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по аниону), образует сильнощелочной раствор. Кристаллогидратов не имеет.

Рис. 1. Карбонат аммония. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната аммония приведены в таблице ниже:

Молекулярная формула	(NH₄)₂CO₃
Молярная масса, г/моль	96
Температура разложения, ^oС	60

Получение карбоната аммония

Выделение карбоната аммония в качестве самостоятельного вещества было осуществлено из роговых образований кожи человека и животных (волосы, ногти, рога и т.д.), которые содержат в своем составе азот, путем дистилляции при воздействии высоких температур.

В настоящее время основным способом получения карбоната аммония является нагревание хлористого аммония.

Химические свойства карбоната аммония

Карбонат аммония – средняя соль, образованная слабым основанием – гидроксидом аммония (NH₄OH) и слабой кислотой – угольной (H₂CO₃). В водном растворе он гидролизуется по анионуи катиону. Характер среды – нейтральный. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

(NH₄)₂CO₃↔ 2NH₄⁺ + CO₃^2- (диссоциация соли);

CO₃^2- + HOH ↔ HCO₃^— + OH^— (гидролиз по аниону);

NH₄⁺ + HOH↔NH₄OH + H⁺ (гидролиз по катиону);

2NH₄⁺ + CO₃^2- + HOH ↔ HCO₃^— + NH₄OH (ионное уравнение)

(NH₄)₂CO₃+ HOH ↔ NH₄CO₃ + NH₄OH (молекулярное уравнение).

Карбонат аммония относится к классу неорганических солей. Он способен взаимодействовать:

с кислотами

(NH₄)₂CO₃+ H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O.

со щелочами

(NH₄)₂CO₃+ NaOH = Na₂CO₃ + 2NH₃↑ + 2H₂O.

c другими солями

(NH₄)₂CO₃+СaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NH₄Cl.

Подвергается разложению при нагревании

(NH₄)₂CO₃ = CO₂↑ + 2NH₃↑ + H₂O↑.

Применение карбоната аммония

Карбонат аммония используется в пищевой промышленности в качестве добавки к пище Е503, которая выступает в роли заменителя дрожжей и соды. Кроме этого его используют в фармации и при производстве косметических средств.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Сколько литров углекислого газа выделится при термическом разложении 104 г карбоната кальция?

Решение

Запишем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:

CaCO₃ = CaO + CO₂↑.

Найдем количество вещества карбоната кальция:

n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃);

M(CaCO₃) = 100 г/моль;

n(CaCO₃) =104/100 = 1,04 моль.

Согласно уравнению реакции:

n(CO₂) : n(CaCO₃) = 1:1, т.е. n(CaCO₃) = n(CO₂) = 1,04 моль.

Тогда, объем выделившегося углекислого газа:

V(CO₂) = n (CO₂)×V_m;

V(CO₂) = 1,04 × 22,4 = 23, 296 л.

Ответ

Объем углекислого газа — 23, 296 л

ПРИМЕР 2

Задание

Осуществите ряд превращений

CaCO₃ → CO₂ → CO → CO₂ →CaCO₃.

Ответ

При термическом разложении карбоната кальция выделяются образующие его оксиды – оксид кальция и углекислый газ:

CaCO₃ = CaO + CO₂↑.

При действии углерода в виде коксованного угля на углекислый газ происходит выделение угарного газа:

CO₂ + C→2CO.

При окислении угарного газа вновь образуется углекислый газ:

2CO + O₂→2CO₂.

При пропускании углекислого газа через раствор известковой воды он мутнеет — образуется карбонат кальция:

CO₂ + Ca(OH)₂→CaCO₃ + H₂O.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать: