Хлорид кальция аммиак вода

Практическая работа 2. Получение аммиака и изучение его свойств.

Оборудование и реактивы: лабораторный штатив с лапкой, спиртовка, две сухие пробирки, газоотводная трубка с пробкой, ложечка, стеклянная палочка, вата, кристаллизатор с водой, штатив с пробирками, кусок фильтровальной бумаги, хлорид аммония, гидроксид кальция, раствор аммиака, раствор серной кислоты.

1. В небольшую фарфоровую чашку или на лист бумаги насыпьте две ложечки хлорида аммония и одну ложечку гидроксида кальция. Смесь перемешайте стеклянной палочкой (запах какого газа вы почувствовали?) и насыпьте в сухую пробирку.

2. Укрепите пробирку со смесью в лапке штатива так, чтобы её дно находилось несколько выше её отверстия. В противном случае капли воды, образующейся в результате реакции, могут попасть на горячую часть пробирки, отчего она треснет. В отверстие пробирки поместите резиновую пробку с изогнутой стеклянной трубкой, которую направьте вверх (рис. 132). На неё повесьте другую пробирку, предназначенную для сбора аммиака. Обратите внимание, что эта пробирка, а также газоотводная трубка должны обязательно быть сухими. Отверстие перевёрнутой вверх дном пробирки закройте куском ваты. Объясните, почему аммиак собирают в пробирку, расположенную отверстием вниз. Можно ли собирать аммиак методом вытеснения воды? Почему?

3. Слегка прогрейте пробирку пламенем спиртовки, а затем нагревайте в том месте, где находится смесь. Какое вещество образуется на стенках пробирки? Поднесите к отверстию пробирки для сбора газа кусочек фильтровальной бумаги, смоченной раствором фенолфталеина. Что наблюдаете? Повторяйте эту процедуру несколько раз до тех пор, пока не обнаружите аммиак. После этого прекратите нагревание. Напишите уравнение реакции.

4. К отверстию пробирки с аммиаком поднесите стеклянную палочку, смоченную раствором соляной кислоты. Что происходит? Что представляет собой образовавшийся белый дым?

5. Налейте в пробирку 1-2 мл водного раствора аммиака, добавьте несколько капель фенолфталеина, а затем серной кислоты до исчезновения окраски. Напишите уравнение реакции.

6. Сделайте выводы о физических и химических свойствах аммиака.

При смешивании хлорида аммония и гидроксида кальция чувствуется запах аммиака.

Аммиак собирают в пробирку, расположенную отверстием вниз, потому что аммиак легче воздуха. Аммиак нельзя собирать методом вытеснения воды, потому что аммиак хорошо растворим в воде.

При нагревании смеси хлорида аммония и гидроксида кальция на стенках пробирки образуется вода. Фильтровальная бумага, смоченная раствором фенолфталеина, окрашивается в малиновый цвет в присутствии аммиака.
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ ⟶ CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

При внесении стеклянной палочки, смоченной в растворе соляной кислоты, в пробирку с аммиаком, наблюдается образование белого дыма – хлорида аммония.
NH₃ + HCl ⟶ NH₄Cl

Физические свойства. Аммиак – бесцветный газ с очень резким характерным запахом, хорошо растворим в воде.

Химические свойства. Аммиак взаимодействует с кислотами, фенолфталеин окрашивает раствор аммиака в малиновый цвет, что говорит о щелочной реакции среды.

Источник

Практическая работа 5. Получение аммиака и изучение его свойств.

Получение аммиака и растворение его в воде

1) В фарфоровой ступке хорошо перемешайте приблизительно равные объёмы кристаллического хлорида аммония NH₄Cl и порошка гидроксида кальция Ca(OH)₂ (опыт удаётся лучше, если известь слегка влажная). Приготовленную смесь насыпьте в пробирку на 1 /₃ её объёма. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой; конец которой опущен в другую сухую пробирку, закреплённую в штативе открытым концом вниз (рис. 22). Нагрейте смесь в пробирке.

2) Как только почувствуете острый запах (нюхать осторожно!), пробирку с газом, не переворачивая, закройте пробкой, погрузите её в сосуд с водой и откройте пробку.

3) После заполнения пробирки водой закройте её отверстие пробкой и выньте пробирку из воды. Половину полученного раствора перелейте в другую пробирку. В одну пробирку поместите красную лакмусовую бумагу. В другую пробирку добавьте несколько капель раствора фенолфталеина, а затем немного разбавленной соляной кислоты.

О каких свойствах водного раствора аммиака свидетельствует его действие на индикаторы? Как это можно объяснить с позиций теории электролитической диссоциации?

Что происходит при действии кислоты на водный раствор аммиака? Составьте уравнение соответствующей химической реакции

Горение аммиака в кислороде

Снова слегка нагрейте пробирку со смесью хлорида аммония и гидроксида кальция. Газоотводную трубку введите в стеклянный цилиндр с кислородом и при помощи лучинки подожгите газ (рис. 23).

Какие вещества образуются в процессе горения аммиака? Напишите уравнение соответствующей реакции. Подчеркните в уравнении одной чертой окислитель, а двумя — восстановитель.

Взаимодействие аммиака с кислотами

В приборе для получения газов замените пробирку с использованной смесью хлорида аммония и гидроксида кальция на пробирку со свежей порцией смеси. Пробирку слегка нагрейте. Газоотводную трубку последовательно введите в пробирки, в которых налито по 1 мл концентрированных азотной, соляной и серной кислот. Конец газоотводной трубки должен находиться на расстоянии 5-6 мм от поверхности кислоты.

Как объяснить появление белого дыма? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Почему конец газоотводной трубки нельзя погружать в кислоту, а можно лишь приближать к ней.

Источник

NH4Cl + Ca(OH)2 = ? уравнение реакции

Закончите уравнение реакции NH4Cl + Ca(OH)2 = ? Расставьте стехиометрические коэффициенты. Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции. Охарактеризуйте полученное газообразное соединение: приведите его основные физические и химические свойства. Каким образом его можно получить в лаборатории? А в промышленности?

В результате взаимодействия гидроксида кальция с раствором хлорида аммония (NH4Cl + Ca(OH)2 = ?) происходит образование средней соли – хлорида кальция и образование неустойчивого основания – гидроксида аммония, который мгновенно разлагается на аммиак и воду (обмен). Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

Запишем ионные уравнения, учитывая, что газообразные соединения и вода на ионы не распадаются, т.е. не диссоциируют.

Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Аммиак представляет собой бесцветный газ, который при комнатной температуре под избыточным давлением сжижается (бесцветный); в твердом состоянии — белый. Хорошо растворяется в воде, образует гидрат состава , раствор которого имеет слабощелочную среду. Разбавленные растворы аммиака (10%) называют нашатырным спиртом, концентрированные растворы (25%) — аммиачной водой.
Аммиак весьма реакционноспособен, склонен к реакциям присоединения. Сгорает в кислороде, реагирует с кислотами, металлами, галогенами, оксидами и галогенидами. Качественная реакция на аммиак — почернение бумажки, смоченной раствором (образование ртути). Осушают аммиак оксидом кальция.
Жидкий аммиак — основный протонный растворитель; хорошо растворяет серу, галогениды (кроме фторидов) и нитраты щелочных металлов, галогениды аммония, перманганат калия; плохо растворяет неорганические фториды, сульфаты, карбонаты.

Источник

Форум химиков

Абсорбция аммиака хлористым кальцием

Абсорбция аммиака хлористым кальцием

Сообщение Godlike » Пт июл 08, 2005 2:14 pm

Сообщение Arkhimed » Пт июл 08, 2005 5:57 pm

Объясни подробнее свою тему.

В двухтомнике Реми написано, что сухие галогениды щелочноземельных металлов поглощают аммиак, тоже самое постоянно упоминается во всех практикумах по неорганике (в разделах об осушке газов). Любому химику также известно, что при действии аммиаком на водный раствор хлорида кальция будет выпадать гидроксид кальция, а из водного раствора хлорида магния аммиак ничего высадить не сможет.

Было бы проще отвечать на вопросы, если бы была понятна главная цель исследования.

Сообщение Godlike » Вт июл 12, 2005 2:42 pm

Сообщение Arkhimed » Вт июл 12, 2005 7:53 pm

Вот теперь стало пронятно.

Сообщение Godlike » Ср июл 13, 2005 3:38 pm

Сообщение Godlike » Ср июл 13, 2005 3:41 pm

Сообщение Arkhimed » Ср июл 13, 2005 11:52 pm

Просмотрел Интернет на предмет фазовых диаграмм
«галогенид (хлорид, бромид, иодид или фторид) щелочноземельного металла (магния, кальция, стронция, бария или бериллия) – аммиак»,
и нашел кое-что интересное. В частности, понял, о какой научной группе из Новосибирска ты писал, и почитал их проект www.catalysis.ru/snm/files/CompBIC2005/sharonov.doc.

Знакомы ли тебе фамилии Liu C.Y. и Aika K.? Их последние работы как раз касаются твоей темы! (Все интересные ссылки будут ниже.)

Мне кажется, что интересующие тебя фазовые диаграммы не будут похожи одна на другую, т.к. в фазовом равновесии участвует кристаллическая фаза.

У меня вопрос: чем плоха в качестве рабочего тела в адсорбционной холодильной машине смесь вода + аммиак?

Ссылки
COULTER L.V. / THE THERMOCHEMISTRY OF THE ALKALI AND ALKALINE EARTH METALS AND HALIDES IN LIQUID AMMONIA AT -33-DEGREES. // JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY, V. 57, # 6, PP. 553-558, 1953

R. Carling / Dissociation pressures and enthalpies of reaction in MgCl2*nH2O and CaCl2*nNH3.// J. Chem. Thermodynamics, 1981, v.13, pp. 503-512.

Liu C.Y., Aika K. / Absorption and desorption behavior of ammonia with alkali earth halide and mixed halide. // CHEMISTRY LETTERS, V. 31, #8, PP. 798-799, 2002

Liu C.Y., Aika K.I. / Ammonia absorption into alkaline earth metal halide mixtures as an ammonia storage material. // INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, V. 43, #23, PP. 7484-7491, 2004

Liu C.Y., Aika K. / Ammonia absorption on alkaline earth halides as ammonia separation and storage procedure. // BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, V. 77, # 1, PP. 123-131, 2004

P.S. Ты выбрал правильный раздел форума, твое исследование физикохимическое.

Сообщение Godlike » Чт июл 14, 2005 12:36 pm

Сообщение Arkhimed » Чт июл 14, 2005 7:01 pm

С помощью компьютерного моделирования я строил фазовую диаграмму метана, адсорбированного в мезопоре углеродного адсорбента. Однако это исследование было всецело «бумажное», и потому ИМХО никому не интересное. Надо быть ближе к людям и их потребностям

О водно-аммиачной холодильной машине я прочел у Менделеева, в его «Основах химии». Насколько помню, в этом устройстве не используется ни один насос! Сегодня вечером проверю

Растворы ПАВ — растворы поверхностно-активных веществ, т.е. мыл, моющих средств, средств для мытья посуды и т.п. Молекулы (коллоидных) ПАВ в разбавленных растворах обладают удивительным свойством — они агрегируются в сложные образования, которые называют мицеллами. С ростом концентрации ПАВ сами мицеллы начинают образовывать упорядоченные структуры, что приводит к образованию лиотропных жидкокристаллических фаз. В настоящее время процесс агрегации и нанообъекты (к которым относятся и мицеллы) привлекают многих исследователей. Год назад я начал работать в этой области, и теперь с удовольствием занимаюсь этим делом. Однако, несмотря на это, я не утратил интереса к фазовым диаграммам.

Godlike, буду рад увидеть фотки термотрансформатора. Может перейдем в приват? Не знаю, чем могу быть еще полезен. Будут проблемы — буду рад помочь.

Источник

Аммиак: получение и свойства

Аммиак

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH₃ атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3 о :

У атома азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне остается одна неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влиение на свойства аммиака, а также на его структуру. Электронная структура аммиака — тетраэдр , с атомом азота в центре:

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поск ольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Например , аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

Например , гидролиз нитрида кальция:

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

Процесс проводят при температуре 500-550 о С и в присутствии катализатора. Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

1. В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H + ), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

Таким образом, среда водного раствора аммиака – щелочная. Однако аммиак – слабое основание . При 20 градусах один объем воды поглощает до 700 объемов аммиака.

Видеоопыт растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

2. Как основание, аммиак взаимодействует с кислотами в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

Например , аммиак реагирует с серной кислотой с образованием либо кислой соли – гидросульфата аммония (при избытке кислоты), либо средней соли – сульфата аммония (при избытке аммиака):

Еще один пример : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

Видеоопыт взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Видеоопыт взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

3. В качестве основания, водный раствор аммиака реагирует с растворами солей тяжелых металлов , образуя нерастворимые гидроксиды.

Например , водный раствор аммиака реагирует с сульфатом железа (II) с образованием сульфата аммония и гидроксида железа (II):

4. Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

Например , хлорид меди (II) реагирует с избытком аммиака с образованием хлорида тетрамминомеди (II):

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

5. Аммиак горит на воздухе , образуя азот и воду:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

6. За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли окислителя , например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием . С металлами реагирует только жидкий аммиак.

Например , жидкий аммиак реагирует с натрием с образованием амида натрия:

Также возможно образование Na₂NH, Na₃N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

7. За счет азота в степени окисления -3 аммиак проявляет восстановительные свойства. Может взаимодействовать с сильными окислителями — хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и оксидами некоторых металлов. При этом азот окисляется, как правило, до простого вещества.

Например , аммиак окисляется хлором до молекулярного азота:

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

Оксиды металлов , которые в электрохимическом ряду напряжений металлов расположены справа — сильные окислители. Поэтому они также окисляют аммиак до азота.

Например , оксид меди (II) окисляет аммиак:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Источник