Дисципліна Хімія
Лабораторна робота №2
Тема. Добування та вивчення властивостей амоніаку
Амоніак
Н
∙∙
:N: Н
∙∙
Н
Молекулярна формула амоніаку: NH3.
Електронна формула:
Н
│
N Н
│
Н
Структурна формула:
Фізичні властивості амоніаку.
Безбарвний газ із характерним різким запахом, майже у два рази легший за повітря, отруйний. При збільшенні тиску чи охолодженні легко скраплюється в безбарвну рідину, температура кипіння -33,4С, температура плавлення -78С. Амоніак дуже добре розчиняється у воді: при 20С в 1 об’ємі води розчиняється до 700 об’ємів амоніаку, при 0С — 1200 об’ємів.
Одержання амоніаку.
1) Амоніак у лабораторії одержують нагріванням сухої суміші кальцій гідроксиду (гашеного вапна) і амоній хлориду (нашатирю):
Ca(OH)2 +2NH4Cl= 2NH3↑ + CaCl 2 +2 H2O
2) Амоніак у промисловості одержують із простих речовин — азоту й водню:
N2 +3H2 = 2NH3↑
4NН3 + 3 О2=2N2+6H2O
Хімічні властивості амоніаку. Нітроген в амоніаку має найменший ступінь окиснення і тому виявляє тільки відновні властивості.
1) Горіння в атмосфері чистого кисню чи в підігрітому повітрі:
2) Окиснення до нітроген(II) оксиду в присутності каталізатора (розпечена платина):
4NН3 + 5 О2=4NO2+6H2O
3) Оборотна взаємодія з водою:
NН3 +H2О ↔ NН3∙H2O↔ NН+ 4 +∙OH-
Наявність йонів OH- обумовлює лужне середовище розчину амоніаку. Отриманий розчин називається нашатирний спирт чи амоніачна вода. Йони амонію NН+ 4 існують тільки в розчині. Виділити амоній гідроксид NНOH як самостійну сполуку неможливо.
2NН3 +2CuО=3 Cu +N2+3H2O
4) Відновлення металів з їхніх оксидів:
5) Взаємодія з кислотами з утворенням солей амонію (реакція сполученння):
HNO3 + NH3= NH4NO3
— амоній нітрат.
Застосування амоніаку.
Велика кількість амоніаку витрачається на одержання нітратної кислоти, нітрогеновмісних солей, сечовини, соди амоніачним методом. На легкому скрапленні й наступному випаровуванні з поглинанням теплоти засноване його застосування в холодильних установках. Водні розчини амоніаку використовують як нітратні добрива.
Солі амонію
Солі амонію — це солі, що містять як катіон групу NН4+ . Наприклад, NН4 Cl — амоній хлорид, NН4 NO3 — амоній нітрат, (NН4 )2SO4— амоній сульфат.
Фізичні властивості солей амонію.
Білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді, розкладаються при нагріванні.
Одержання солей амонію. Солі амонію утворюються при взаємодії газоподібного амоніаку чи його розчинів із кислотами:
NН3 + HCl= NН4Cl
2NН3 +H2SО4= (NH4 )2SО4
Хімічні властивості солей амонію.
1) Дисоціація:
NН4 NO3 ↔ NН4 ++ NO3-
2) Взаємодія з іншими солями:
NН4Cl + AgNO3 = NН4 NO3 + AgCl↓
3) Взаємодія з кислотами:
(NН4 )2CO3+ 2HCl=2NН4 Cl +CO2+ H2O
4) Взаємодія з лугами:
NН4 Cl +NaOH= NН3 ↑+NaCl + H2O
Ця реакція є якісною на солі амонію. Амоніак, що виділяється, визначають за запахом чи посинінням вологого індикаторного паперу.
5) Розкладання при нагріванні:
NH4Cl = NH3 ↑+ HCl
NH4NO2 = N2↑ + 2H2O
NH4NO3 = N2O ↑ + 2H2O
(NH4)2SO4 = 2NH3↑ + H2SO4
Застосування солей амонію. Солі амонію застосовуються в хімічній промисловості і як мінеральні добрива в сільському господарстві.
Лабораторна робота № 2
Тема. Добування амоніаку та вивчення його властивостей.
Мета: набути навичок практично одержувати і збирати газ; закріпити правила техніки безпеки, виконати якісну реакцію на аміак.
Прилади і реактиви : кристалічний хлорид амонію (NH4Cl), кальцій гідроксид (Ca(ОН)2 ),розчини фенолфталеїну і хлоридної кислоти(HCl)розчини солей сульфату (NH4)2 SO4) та нітрату амонію(NH4 NO3); штативи з пробірками, корки з газовідвідними трубками, кристалізатор з водою, універсальний індикаторний папір.
Хід роботи.
Дослід 1.Добування амоніаку (NH3)
Складіть прилад для добування газів , як показано на малюнку.
В сухій фарфоровій ступі розітріть рівні кількості хлориду амонію і кальцій гідроксиду. Суміш перенесіть у суху пробірку, закрийте корком з газовідвідною трубкою і обережно нагрівайте. Газ, що виділяється збирайте в пробірку обернену догори дном. Що спостерігаєте? Запишіть рівняння реакції та висновки.
Дослід 2 . Якісна реакція на амоніак.
До отвору газовідвідної трубки з досліду 1 піднесіть вологий універсальний індикаторний папір. Що спостерігаєте? Запишіть рівняння реакції та висновки.
Дослід 3. Дослідження розчинності аміаку.
Отвір пробірки в яку збирали аміак в досл.1 занурте в воду. Що спостерігаєте? Запишіть рівняння реакції та висновки.
Дослід 4. Дослідження властивостей розчину аміаку.
Додайте до розчину аміаку з досл.2 1-2 краплі фенолфталеїну. Що спостерігаєте? Запишіть рівняння реакції та висновки.
Дослід 5.Якісна реакція на солі амонію
В одну пробірку налийте розчину сульфату амонію , в другу розчину нітрату амонію. В обидві пробірки по 1-2 мл розчину лугу і злегка нагрійте. До отворів пробірок піднесіть вологий індикаторний папір. Що спостерігаєте? Запишіть рівняння реакції та висновки.
Контрольні запитання.
Опишіть фізичні властивості аміаку. Де він використовується?
Які хімічні властивості аміаку ви знаєте?
Як добути аміак в лабораторії?
Як виявити аміак серед інших газів?
Що таке солі амонію?
З допомогою якої реакції можна відрізнити солі амонію від інших солей.
Література
Література
Буринська Н.М., Величко Л.П.. Хімія 1Окл: Підручдля загальноосвітніх навчальних закл. — 2-е вид, перероб. та доп.~К.; Ірпінь ВТФ «Перун», 2005. 192с:іл.
Базелюк І.І. та ін. Довідкові матеріали з хімії. -Київ; Ірпінь: DNA «Перун», 1998.224с.
Попель П.П. Складання рівнянь хімічних реакцій: Навч. Посібник. - Рута, 2000. -128с.
Попель П.П.., Крикля Л.С. Хімія: підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів.—К.: Видавничий центр «Академія», 2003.—200с.
Староста В.І. та ін. Тестові завдання і вправи з хімії: Навч. Посібник для учнів 10-11 кл. серед, загальноосвіт. шк. та вчителів. /
В.І. Староста, Н.В. Титаренко. - К.: Равлик, 1997.—80с. Сухан В.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів /
В.В. Сухан, Т.В. Табунська, А.П. Капустин, В.Ф. Горлам. - К.: Либідь, 1993. -408с. Ярошенко О.Г., Новицька В.І. Збірник задач і впраів зхімії. -К.: Станіла, 1996. -144с.
|