Получение аммиака и свойства его водного раствора
 

Реакция получения аммиака из азота и водорода

Задача. 3
Вычислите объем аммиака который образуется при взаимодействии 56 л азота с таким же объемом водорода.
Решение:
Задачу можно решить классическим способом. 
Уравнение реакции имеет вид:

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Из этого уравнения реакции вытекает, что 1 моль N₂ реагирует с 3 моль Н₂, образуя 2 моль NH₃. Значит, что водород для реакции взят в недостатке, поэтому расчет аммиака будем вести по водороду, получим:

Видео:Аммиак и соли аммония. 11 класс.Скачать

               56 л         х л
N₂   +    3H₂    =   2NH₃
           (3 ^.  22,4)      (2 ^. 22,4)

х = 56 ^. (2 ^. 22,4)/(3 ^. 22,4) = 37,33 л.

Ответ: V(NH₃) = 37,33 л.
 

Свойство водного раствора аммиака

Задача. 4
При получении гидроксида марганца в лаборатории использовали раствор аммиака и раствор нитрата марганца. Последний готовили из порошка нитрата марганца, взятого из двух разных склянок, в одной из которых соль марганца была загрязнена примесью хлорида аммония. Одинаковое ли количество осадка гидроксида марганца образуется при добавлении одинаковых количеств NH3(aq) к пробам раствора нитрата марганца, приготовленных из разных склянок? 
Решение:
Раствор аммиака имеет щелочную среду так как часть молекул аммиака с водой образуют ионы NH₄⁽⁺⁾ и OH^(-), что можно представить схемой:

NH₃ + Н₂О = NH₄⁽⁺⁾ и OH^(-). Таким образом образуется основание NH₄OH. 

1. При смешении растворов чистого нитрата марганца с раствором раствором аммиака сначала образуется смесь ионов: Mn⁽²⁺⁾, NO₃^(-), NH₄⁽⁺⁾ и OH^(-), в которой ионы Mn₍₂₊₎ и ОН^(-) соединяются друг с другом с образованием слабого электролита Mn(OH)₂ [один ион Mn⁽²⁺⁾ соединяется с двумя ионами ОН^(-)], а остальные ионы не соединяются друг с другом. Что можно представить схемами:

Mn(NO₃)₂ + 2NH₄OH = Mn(OH)₂(осад.) + 2NH₄NO₃ — (молекулярная форма);

Mn⁽²⁺⁾ + 2NO₃^(-) + 2NH₄⁽⁺⁾ + 2OH^(-) = Mn(OH)₂(осад.) + 2NH₄⁽⁺⁾ + 2NO₃^(-) — (полная ионная форма);

Видео:Практическая работа №4 Получение аммиака и изучение его свойствСкачать

Mn⁽²⁺⁾ +  2OH^(-) = Mn(OH)₂(осад.) — (сокращенная ионная форма).

2. При смешении растворов нитрата марганца загрязненного хлоридом аммония с раствором аммиака сначала образуется смесь ионов: Mn(2+), NO3(-), NH₄⁽⁺⁾, Cl^(-) и OH^(-), в которой ионы Mn⁽²⁺⁾ и ОН^(-) соединяются друг с другом с образованием слабого электролита Mn(OH)₂ [один ион Mn⁽²⁺⁾ соединяется с двумя ионами ОН^(-)], а остальные ионы не соединяются друг с другом. Что можно представить схемами:

Mn(NO₃)₂  + NH₄Cl +  2NH₄OH = Mn(OH)₂(осад.) + 2NH₄NO₃ + NH₄Cl — (молекулярная форма);

Mn⁽²⁺⁾ + 2NO₃^(-) + 3NH₄⁽⁺⁾ + Cl^(-) +  2OH^(-) = Mn(OH)₂(осад.) + 3NH₄⁽⁺⁾ + 2NO₃^(-) + Cl^(-)  — (полная ионная форма);

Mn⁽²⁺⁾ +  2OH^(-) = Mn(OH)₂(осад.) — (сокращенная ионная форма).

Вывод: 
1. Реакция происходит только между нитратом марганца и гидроксидом аммония.
2. Так как во второй склянке находилось меньшее количество нитрата марганца из-за дополнительной примеси хлорида аммония, то вторая проба образует меньшее количество гидроксида марганца, чем первая.