Chemia Liceum Gimnazjum Testy Matura

Powrót

Amoniak, sole amonowe

Cząsteczka amoniaku ma kształt piramidy trygonalnej. Azot przyjmuje w niej hybrydyzację sp3. Trzy zhybrydyzowane orbitale tworzą wiązania z wodorami, czwarty obsadza wolna para elektronowa.

 amoniak

Własności fizyczne. Gaz bezbarwny, charakterystyczny drażniący zapach, łatwo ulega skropleniu (t.w. -34,5oC), łatwo się rozpuszcza w wodzie (w 0oC w 1 obj. wody rozpuszcza się 1176 obj. amoniaku).

Między atomem N i atomami H istnieje duża różnica elektroujemności (0,84), przez co cząsteczka wykazuje moment dipolowy. Powoduje to asocjację cząsteczek amoniaku w stanie ciekłym. Cząsteczki są polarne i powstają między nimi oddziaływania - tworzą się wiązania wodorowe.

 Amoniak asocjacja

Dobra rozpuszczalność amoniaku w wodzie spowodowana jest obecnością wiązań wodorowych między cząsteczkami amoniaku a cząsteczkami wody.
Temperatury wrzenia wodorków azotowców maleją w dół grupy, jednak amoniak wyróżnia się tu stosunkowo wysoką temperaturą wrzenia spowodowaną wiązaniami wodorowymi. Różnica w elektroujemności pozostałych azotowców i wodoru jest niewielka.
 

wodorek XH3 t.wrz. różnica elektroujemności X−H
NH3 −34,5oC 0,84
PH3 −87,5oC 0
AsH3 −62,4oC 0,2
SbH3 −18,4oC 0,2

Dla zainteresowanych: wzrost t.w. wodorków w dół grupy jest spowodowany wzrostem masy cząsteczkowej.


Otrzymywanie.

1. W obecności katalizatora  w temp. 500-550oC i ciśn.300-350 atm. azot reaguje z wodorem. Reakcję tą wykorzystuje się w przemyśle.

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3  + ciepło

Reakcja jest egzotermiczna. Równowaga między azotem, wodorem i amoniakiem zależy od temperatury i ciśnienia. Zgodnie z regułą przekory Le Chateliera i Brauna ilość amoniaku w układzie jest tym większa im niższa jest temperatura oraz im wyższe jest ciśnienie.

Otrzymywanie amoniaku z soli amonowych

Dośw. Reakcja chlorku amonu z wodorotlenkiem sodu
Do roztworu NH4Cl dodano roztwór NaOH
Obserwacje: Wydziela się bezbarwny gaz o zapachu amoniaku
NH4Cl + NaOH → NH3 ↑ + H2O + NaCl
NH4+ + OH → NH3↑ + H2O   lub   NH4+ + OH → NH3•H2O
 



Amoniak w wodzie. Amoniak NH3 ma własności zasadowe (powstaje woda amoniakalna o odczynie zasadowym). W roztworze amoniaku jonizacja zachodzi  w niewielkim stopniu - reakcja przesunięta jest w lewo: 

 

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH        Amoniak jest słabą zasadą. K = 1,75* 10–5.

 

Kation amonowy 

Mechanizm powstawania kationu amonowego

Mechanizm kation amonowy

 

wg teorii Bronsteda-Lowry`ego

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH
NH3 jest akceptorem protonu

 wg teorii Lewisa

NH3 + BF3 →  H3N→BF3
NH3 jest donorem pary elektronowej

 


Reakcje amoniaku.

Amoniak reaguje z gazowym HCl - powstaje stały chlorek amonu (w postaci białego dymu)

NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)  

Doświadczenie na Youtube (ang.)

Równanie reakcji amoniaku i chlorowodoru w środowisku wodnym:
NH4+ + OH + H+ Cl → NH4+ Cl + H2O

Reakcja amoniaku z kwasem azotowym(V):
NH3 + HNO3 → NH4NO3

Spalanie amoniaku w warunkach normalnych
4NH3+3O2 → 2N2 + 6 H2O

Reakcja amoniaku z solami chromu
3(NH3•H2O) + CrCl3 → 3NH4Cl + Cr(OH)3
jonowo: 3(NH3•H2O) + Cr3+ → 3NH4+ + Cr(OH)3
Cr(OH)3 ↓ rozpuszcza się w nadmiarze amoniaku

 


Sole amonowe

Zachowanie soli amonowych w roztworze wodnym

NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+
NH4+ + 2 H2O ⇄ NH3·H2O + H3O+
NH4+ + H2O ⇄ NH3·H2O + H+
NH4+ ⇄ NH3 + H+
równoważne zapisy

Różne reakcje

    Dośw. Reakcje z solami amonowymi
Wykonanie. Do roztworu siarczanu(VI) amonu dodano roztwór wodorotlenku potasu
Obserwacje: wydzielił się bezbarwny gaz o charakterystycznym zapachu amoniaku
 (NH4)2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O
NH4+ + OH → NH3↑ + H2O

AgNO3 + NH4Cl → AgCl ↓ + NH4NO3
H2SO4 + 2NH4Cl → 2HCl↑ + (NH4)2SO4
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + H2O + NaCl

Związki amonowe łatwo ulegają rozkładowi podczas ogrzewania:
NH4Cl —T.→ NH3 + HCl
(NH4)2CO3T.→ 2NH3 + CO2 + H2O

Przekaż darowiznę
Załóż konto | Zaloguj się

Copyright 2011-2019Chem24.pl Ta strona internetowa wykorzystuje pliki cookies. Możesz określić metody zapisywania oraz dostępu do cookies w swojej przeglądarce internetowej lub w konfiguracji usługi.