Солі амонію: властивості. Солі амонію: застосування

Амоній – одне з численних сполук азоту. Його солі мають ряд цікавих властивостей і знаходять практичне застосування в багатьох областях людської діяльності. Дослідженням властивостей цього елемента займається хімія. Солі амонію вивчаються в розділі дослідження взаємодій азоту з іншими хімічними елементами.

Що таке амоній

Щоб дізнатися, що таке амоній, слід більш уважно ознайомитися з принципом сполуки азоту й атомів вуглецю. Молекула аміаку записується у вигляді NH_3. Атом азоту пов’язаний своїми ковалентными зв’язками з трьома протонами. Внаслідок внутрішньої структури азоту одна зв’язок залишається нерозподіленим.

Тому NH₃ активно вступає в різні ковалентні зв’язки з іншими елементами, задіюючи нерозподілений електронну пару. Якщо з’єднання набирає ядро водню, то утворюється іон амонію. Схема реакції наведена нижче:

Як можна бачити, в даній реакції молекула аміаку є акцептором одного протона і тим самим веде себе як підстава. Амоній у вільному вигляді не існує, оскільки практично миттєво розпадається на водень і аміак. Солі амонію виходять в результаті взаємодії цього елемента з іншими речовинами. Як показують практичні досліди, амоній вступає в різні сполуки з кислотами, нейтралізуючи їх і утворюючи солі амонію. Наприклад, у разі вступу в реакцію з соляною кислотою відбувається утворення однієї з солей цього елемента:

NH₃ + HCl = NH₄Cl

В результаті реакції виходить хлорид солі амонію.

Взаємодія з водою

Амоній добре взаємодіє з водою. У результаті реакції утворюються гідрати аміаку посиленою концентрацією ВІН^–. Хімічна запис реакції:

NH₃ + H₂O ? NH₄ + OH^–

Оскільки кількість іонів гидроксогруппы надзвичайно велике, то водні розчини аміаку мають лужної реакцією. Однак за старої хімічної звичкою водний розчин аміаку записують, як NH₄OH. Дана речовина називається гідроксидом амонію, а лужну реакцію цього з’єднання розглядають у вигляді дисоціації молекул, на які розкладається аміак.

Солі амонію. Властивості і основні характеристики

Велика частина солей NH₄ практично безбарвні і досить добре розчиняються у воді. Дане з’єднання володіє багатьма властивостями металів, тому і солі амонію ведуть себе так само, як і солі різних металів. Ось кілька прикладів такого подібності:

– Солі NH₄ є хорошими електролітами. Вони піддаються гідролізу в різних розчинах. Цю реакцію можна простежити на прикладі дисоціації хлориду амонію:

NH₄Cl= NH₄⁺+ HCl^–

– Схильні до гідролізу. У результаті виходить реакція солі слабкої підстави і сильної кислоти:

– мають іонну кристалічну решітку, володіють електропровідністю;

– не витримують високих температур і розпадаються на складові.

Необоротні і оборотні процеси

Розпад солей амонію під впливом температур може бути незворотнім, або ж являти собою оборотний процес. Якщо аніон солі проявляє несильні властивості окислювача, солі розпадається оборотно. Класичним прикладом такої реакції є хлорид амонію: при підвищенні температури реакції він врешті-решт розпадається на власні вихідні елементи – хлористий водень, а також аміак. Якщо стінки судини не прогрівати, на них з’являється наліт. Так генерується хлорид амонію.

Інші солі цього елемента, аніон в яких має яскраво виражені властивості окислювача, розпадаються безповоротно. Стандартним прикладом такої реакції може служити розпад нітрату амонію, який виглядає наступним чином:

NH₄NO₃ = N₂O ?+ H₂O

Оскільки один з продуктів взаємодії залишає поле, реакція припиняється.

Застосування аміаку і солей амонію

Вагома частка аміаку, що видобувається промисловим шляхом, йде на застосування його в установках для заморожування та охолодження. Знаходять солі амонію застосування в повсякденному житті і в медицині. Але переважна частина аміаку йде на виготовлення азотної кислоти і різноманітних азотовмісних сполук, перш за все, різних мінеральних добрив.

Азотисті добрива

Найбільш відомі солі похідної азоту, застосування яких в господарській діяльності вкрай важливо – це сульфат амонію, нітрат амонію, хлорид амонію. Азот – необхідна складова частина білків. Цей елемент є обов’язковим для існування будь-якого живого організму. Рослини беруть азот із родючого ґрунту, де цей елемент знаходиться переважно у зв’язаному вигляді. Зазвичай азот зустрічається, як солі амонію і з’єднання азотної кислоти. Розчиняючись у вологому грунті, ці неорганічні сполуки потрапляють в організми рослин і переробляються ними в різні білки і амінокислоти. Тварини і люди не можуть засвоювати азот ні у вільному вигляді, ні в якості простих сполук. Для живлення і росту їм необхідний білок, складовою частиною якого обов’язково є азот. Тільки за участю рослин ми отримуємо настільки необхідний елемент для життя і здоров’я.Грунти у природному середовищі містять незначну кількість азоту. Після збору кожного врожаю разом з рослинами несеться і то мала кількість азоту, яке раніше перебувало в землі. Щоб прискорити процес регенерації ґрунту, і застосовуються азотні добрива.

Сульфат амонію. Формула цього з’єднання – (NH 4)₂SO_4. Ця сіль амонію служить основою для безлічі добрив.

Нітрат амонію. Формула цієї речовини – NH₄NO₃. Це також відоме добриво, яке добре засвоюється рослинами. Крім сільськогосподарського застосування, нітрат амонію використовується у військовій і гірничодобувній галузі – на його основі виготовляються вибухові суміші (амонали), які застосовують для підривних робіт.

Нашатир

Хлорид амонію. Добре відомий, як нашатир. Його хімічна формула – NH₄Cl. Це з’єднання добре відомо у виробництві лакофарбової продукції, в текстильному справі, використовується нашатир і в гальванічних елементах. Добре відомий хлорид амонію пайовикам і лудильщикам. У своїй роботі вони часто задіяні хлористі солі амонію. Застосування цієї речовини допомагає видалити з поверхні металів найтонші оксидні плівки. Дотик розігрітого металу до нашатирю викликає відповідну реакцію оксидів – вони або переходять на хлориди, або відновлюються. Хлориди швидко випаровуються з поверхні металу. Процес реакції для міді може бути записаний наступним чином:

4CuO + 2 NH₄Cl = 3Cu + 2CuCl₂ + N₂ +4H₂O.

Аміак в рідкому вигляді і міцні розчини солей амонію також застосовуються в якості азотних добрив – вміст азоту в них вище, ніж у твердих добривах, і він краще засвоюється рослинами.