Нашатырный спирт вода реакция

Раствор аммиака – формула гидролиза, равновесие

Нашатырный спирт – это раствор аммиака или гидроксид аммония. Вещество используется для медицинских и бытовых нужд. О химических свойствах аммиака, о его реакции с другими веществами – говорим ниже.

Общее описание

Формула раствор аммиака – NH4OH. Нашатырный спирт – гидрат или гидроксид аммиака. Поэтому более точная запись – NH3·H2O. Нашатырный спирт также называется аммиачной водой или едким аммиаком. Это бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом.

Рис. 1. Раствор аммиака.

Аммиак отлично растворяется в воде. В одном объёме воды при комнатной температуре можно растворить 1200 объёмов аммиака. Концентрированный раствор обычно содержит 25 % NH3.

Раствор, используемый в медицине, содержит 10 % NH3.

При увеличении объёма воды и уменьшении количества аммиака плотность раствора увеличивается. Поэтому плотность 30 % раствора – 0,897 г/см3, плотность 5 % раствора – 0,978 г/см3.

При нагревании концентрированного раствора растворимость NH3 уменьшается, т.к. аммиак переходит в газообразное состояние.

Получение

Гидрат аммония можно получить двумя основными способами:

• непосредственным взаимодействием аммиака и воды –
  NH3 + H2O → NH3·H2O;
• гидролизом нитрата аммония –
  NH4NO3 + H2O ↔ NH4OH + HNO3

Реакция образования нашатырного спирта обратима, гидроксид аммония находится в равновесии с аммиаком. Именно поэтому нашатырный спирт имеет резкий аммиачный запах.

Свойства

Раствор обладает слабыми щелочными свойствами. При этом гидроксид аммония может проявлять свойства растворимого и нерастворимого основания.

Свойства, показывающие, что аммиачная вода – щёлочь (растворимое основание):

• меняет окраску индикатора – метилоранж становится жёлтого цвета, лакмус – синего, фенолфталеин – малинового;
• реагирует с кислотами, образуя средние и кислые соли –
  2NH3·H2O + H2SO3 → (NH4)2SO3 (средняя соль) + 2H2O или 2NH3·H2O + H2SO3 → NH4HSO3 (кислая соль);
• реагирует с кислотными оксидами с образованием нормальной соли –
  SO3 + 2NH3·H2O → (NH4)2SO4 + 2H2O;
• реагирует с солями –
  3NH3·H2O + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NH4Cl.

Рис. 2. Реакция на индикатор.

Сходство с нерастворимыми основаниями:

• легко разлагается – NH3·H2O → NH3 + H2O;
• реагирует с кислотами;
• не реагирует с амфотерными металлами, их оксидами и гидроксидами.

Рис. 3. Амфотерные металлы.

Гидроксид аммония, реагируя с перманганатом калия, проявляет восстановительные свойства:

2NH4OH + 2KMnO4 → 2MnO2↓ + N2↑ + 2KOH + 4H2O.

Нашатырный спирт используется в медицине, в изготовлении удобрений, красителей, соды. В пищевой промышленности используется в качестве добавки E527. В быту аммиачную воду применяют для очистки стёкол, мебели, текстиля.

Что мы узнали?

Раствор аммиака, нашатырный спирт, аммиачная вода – это гидроксид или гидрат аммония (NH3·H2O), образующийся за счёт хорошей растворимости аммиака в воде. Помимо непосредственного взаимодействия аммиака с водой нашатырный спирт можно получить реакцией нитрата аммония с водой. Раствор проявляет свойства растворимых и нерастворимых оснований, реагируя с кислотами, солями, кислотными оксидами и не реагируя с амфотерными металлами и их соединениями.

Источник

Аммиак водный и нашатырный спирт — это одно и то же?

Многие домохозяйки широко используют нашатырный спирт при выполнении различных работ по дому. С помощью химического вещества можно удалить даже самые въевшиеся пятна, вернуть постельному белью былую белизну и даже приготовить удобрения для комнатных растений. Многие ошибочно полагают, что нашатырный спирт и аммиак водный технический — это одно и то же вещество. Но на самом деле всё, что их роднит между собой — это характерный запах. А между тем, оба вещества значительно различаются между собой по физико-химическим характеристикам и некоторым другим важным параметрам.

Почему нашатырный спирт и аммиак часто путают?

Химическое вещество может вступать в реакцию солями, кислотами, кислотными оксидами и другими элементами, проявляя свою различную активность. Практически во всех случаях использования нашатырного спирта при проведении химических опытов образовываются соли аммония.

Как было сказано выше, нашатырный спирт активно используется в быту как средство для выведения пятен, мытья посуды, чистки изделий сантехники, мебели, ювелирных украшений и т. д. Также химическое вещество вполне пригодно для использования в качестве красителя для текстильных изделий. Кроме того, предприимчивые домохозяйки активно применяют нашатырный спирт в борьбе с насекомыми-вредителями, что позволяет продлить жизнь комнатным растениям.

Вещество активно применяется для:

• создания незамерзающих веществ
• изготовления фреона холодильного оборудования
• производства органических веществ для удобрения сельскохозяйственных полей

Химическая формула аммиака — NH3. Вещество отлично растворяется в воде, но в некоторых реакциях может проявлять себя как кислоту, во много раз слабее воды. В редких случаях химические реакции с использованием аммиака приводят к образованию осадка (солей). Причём его плотность приблизительно в два раза ниже плотности воздуха. Структурно аммиак состоит из водорода и азота.

Так чем же отличается водный раствор аммиака от нашатырного спирта?

Первое различие, которое сразу бросается в глаза при виде на аммиак и нашатырный спирт — это форма выпуска. Аммиак — это газообразное вещество, которое при температуре около –33 C превращается в жидкость. А нашатырный спирт – жидкость, которая остаётся таковой при любой температуре.

Несмотря на то, что аммиак и нашатырный спирт являются схожими по химическому составу элементами, на самом деле образование одного вещества из другого происходит в два этапа:

1. Образование гидрата аммония из аммиака.
2. Растворение полученного гидрата в воде.

Некоторые работники промышленных и производственных предприятий давно научились изготавливать нашатырный спирт из аммиака без использования химических формул и правильных пропорций веществ. В ёмкость с аммиаком попросту последовательно наливается обычная вода. Образование нашатырного спирта нужной для использования концентрации определяется по характерному щелчку и треску. Полученный раствор используется в основном для удовлетворения различных нужд в быту.

Источник

Аммиак ЧДА: как получить аммиачную воду?

Существует несколько водородных соединений азота. Наиболее известным и важным является аммиак — NH₃. Это бинарное соединение азота с водородом, при нормальных условиях представляющее собой бесцветный газ со специфическим запахом.

Растворяется в воде и спиртах. 18-20%-ный раствор NH₃ в воде называют аммиачной водой или водным аммиаком. Это бесцветная или желтоватая прозрачная жидкость с характерным резким запахом, без каких-либо механических примесей.

Известен также другой раствор NH₃, с содержанием основного вещества 10 %, именуемый нашатырным спиртом. Очень часто его отождествляют с аммиачной водой, но на самом деле это разные субстанции, отличающиеся концентрацией аммиака и сферой применения.

Получать водный аммиак возможно благодаря тому, что молекула этого газа является высокополярной. Это обусловливает его отличную растворимость в воде (1 объем воды растворяет 700-1200 объемов аммиака), а также сравнительную простоту перехода в твердое и жидкое состояния. Но главным образом получение раствора этого вещества осуществляется только в промышленных условиях.

Получение аммиачной воды и нашатырного спирта

Водный аммиак получают при взаимодействии сырого коксового газа с водой, конденсирующейся из-за охлаждения газа или специально добавляющейся в него для вымывания NH₃. В обоих вариантах получается слабая (скрубберная) аммиачная вода. Ее дистиллируют с водяным паром и последующими конденсацией и дефлегмацией, в результате чего получается концентрированная аммиачная вода с содержанием NH₃ 18-20 %. Ее применяют для производства азотных удобрений, полимеров, кальцинированной соды, взрывчатых веществ, в качестве хладагента, растворителя, противоморозной добавки, в животноводстве и др.

Из водного аммиака можно получить нашатырный спирт, широко известный в качестве антисептика и возбуждающего средства при обмороках. Для этого доводят концентрацию основного вещества до 10 % путем разбавления водой. Но существует и более короткий и простой метод, применяемый, к примеру, мастерами-холодильщиками.

Они пропускают первый этап и получают нашатырный спирт прямо из аммиака. Для этого шланг с газом помещают в ведро с водой и ждут определенного сигнала – так называемых щелчков, означающих, что реакция завершилась и газ можно перекрывать. Полученный таким образом нашатырный спирт не подходит для использования в химической промышленности и медицине, но может применяться в качестве хладагента.

Существует еще одна разновидность растворов NH₃ – аммиак водный ЧДА (чистый для анализа). Он не содержит никаких посторонних примесей и производится с максимально четким соблюдением технологии. Вещество используется в качестве реактива в аналитической химии и медицине. Оно позволяет синтезировать химически чистые вещества в химической отрасли.

Безопасность и хранение

Реагент является трудногорючим, токсичным веществом. По степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности. При работе с ним следует использовать защитные перчатки, очки, маску и прорезиненную спецодежду. Работу выполнять только в хорошо вентилируемых помещениях.

В случае попадания реактива на кожные покровы и слизистые оболочки следует промыть пораженные области большим количеством воды и обратиться к врачу.

Хранить реагент нужно в закрытой упаковке в сухих складских помещениях. Срок годности – 1 год с даты изготовления.

Где приобрести?

Компания «АКВАХИМ» реализуем высококачественную химпродукцию от ведущих производителей России и зарубежья. Заказать у нас просто: нажмите на соответствующую кнопку возле фотографии товара и введите ваше имя, номер телефона и e-mail. Мы свяжемся с вами в рабочее время для обсуждения деталей.

Источник

Урок №30. Аммиак. Физические и химические свойства. Получение и применение

Аммиак – NH 3

Аммиак (в европейских языках его название звучит как «аммониак») своим названием обязан оазису Аммона в Северной Африке, расположенному на перекрестке караванных путей. В жарком климате мочевина (NH 2 ) 2 CO, содержащаяся в продуктах жизнедеятельности животных, разлагается особенно быстро. Одним из продуктов разложения и является аммиак. По другим сведениям, аммиак получил своё название от древнеегипетского слова амониан . Так называли людей, поклоняющихся богу Амону. Они во время своих ритуальных обрядов нюхали нашатырь NH 4 Cl, который при нагревании испаряет аммиак.

Строение молекулы

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N−H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой, она может образовать донорно-акцепторную связь с ионом водорода, образуя ион аммония NH 4 + .

Вид химической связи: ковалентная полярная, три одинарные σ — сигма связи N δ- ← H δ+

Физические свойства аммиака

При нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. Растворимость NH 3 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0°C) или 700 объёмов (при 20°C) в объёме воды.

Получение аммиака

В лаборатории

Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония:

NH 4 Cl + NaOH = NH 3 ↑ + NaCl + H 2 O

(NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 ↑ + CaSO 4 + 2H 2 O

Внимание! Гидроксид аммония неустойчивое основание, разлагается:

NH 4 OH ↔ NH 3 ↑ + H 2 O

При получении аммиака держите пробирку — приёмник дном кверху, так как аммиак легче воздуха.

В промышленности

Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота:

N 2(г) + 3H 2(г) ↔ 2NH 3(г) + 45,9 кДж

катализатор – пористое железо

температура – 450 – 500 ˚С

давление – 25 – 30 МПа

Это так называемый процесс Габера (немецкий физик, разработал физико-химические основы метода).

Химические свойства аммиака

Реакции с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления)

N -3 → N 0 → N +2

NH 3 – сильный восстановитель

1. Горение аммиака

4NH 3 + 3O 2 = t = 2N 2 + 6H 2 О

2. Каталитическое окисление аммиака

4NH 3 + 5O 2 = t, кат. Pt – Rh = 4NO + 6H 2 O

3. С оксидами металлов

2NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

4. С сильными окислителями

2NH 3 + 3Cl 2 = t = N 2 + 6HCl

5. Аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается

2NH 3 = t = N 2 + 3H 2

Реакции без изменения степени окисления атома азота

Присоединение происходит по донорно-акцепторному механизму с образованием иона аммония NH 4 + , входящего в состав соединений аммония:

(NH 4 ) n А – соли аммония

NH 4 ОН – гидроксид аммония (правильная запись NH 3 •H 2 O )

1. С водой образуется аммиачная вода (нашатырный спирт), обладающий основными свойствами – фенолфталеин в таком растворе окрашивается в малиновый цвет, а красная лакмусовая бумага – в синий:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH ↔ NH 3 •H 2 O ↔ NH 4 + + OH —

NH 3 +HCl = NH 4 Cl

NH 3 +H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 – гидросульфат аммония

2NH 3 +H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 – сульфат аммония

Применение аммиака

По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест; ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения. Аммиак выпускается в жидком виде или в виде водного раствора – аммиачной воды, которая обычно содержит 25% NH 3 . Огромные количества аммиака далее используются для получения азотной кислоты , которая идет на производство удобрений и множества других продуктов. Аммиачную воду применяют также непосредственно в виде удобрения, а иногда поля поливают из цистерн непосредственно жидким аммиаком. Из аммиака получают различные соли аммония, мочевину, уротропин . Его применяют также в качестве дешевого хладагента в промышленных холодильных установках.

Аммиак используется также для получения синтетических волокон , например, нейлона и капрона. В легкой промышленности он используется при очистке и крашении хлопка, шерсти и шелка . В нефтехимической промышленности аммиак используют для нейтрализации кислотных отходов, а в производстве природного каучука аммиак помогает сохранить латекс в процессе его перевозки от плантации до завода. Аммиак используется также при производстве соды по методу Сольве. В сталелитейной промышленности аммиак используют для азотирования – насыщения поверхностных слоев стали азотом, что значительно увеличивает ее твердость.

Медики используют водные растворы аммиака (нашатырный спирт) в повседневной практике: ватка, смоченная в нашатырном спирте, выводит человека из обморочного состояния. Для человека аммиак в такой дозе не опасен.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Осуществить превращения по схеме:

а) Азот→ Аммиак → Оксид азота (II)

б) Нитрат аммония → Аммиак → Азот

в) Аммиак → Хлорид аммония → Аммиак → Сульфат аммония

Для ОВР составить е-баланс, для РИО полные, ионные уравнения.

№2. Напишите четыре уравнения химических реакций, в результате которых образуется аммиак.

Источник