Аммиак и соли аммония

Тема урока: Аммиак и соли аммония 📚

Резкий запах нашатырного спирта знаком каждому. Его «начинка» — аммиак NH₃, один из самых важных промышленных газов: из него делают удобрения для половины планеты.

Цели урока 🎯

• Изучить физические и химические свойства аммиака 🧪

• Разобрать соли аммония и качественную реакцию на ион NH₄⁺ 🔍

• Прорешать расчётные задачи по уравнениям реакций 🧮

Основная часть урока 📝

1. Аммиак — знакомство 🤔

Аммиак NH₃ — бесцветный газ с резким удушливым запахом, почти вдвое легче воздуха. Он фантастически растворим в воде: в одном объёме воды растворяется около 700 объёмов аммиака. Аптечный нашатырный спирт — это 10-процентный водный раствор аммиака.

2. Химические свойства аммиака ⚗

• с водой: NH₃ + H₂O = NH₃·H₂O — раствор является слабым основанием, лакмус в нём синеет 🔵

• с кислотами: NH₃ + HCl = NH₄Cl — знаменитый опыт «дым без огня»

• горение: 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

Пример 1. Сколько граммов хлорида аммония образуется из 4,48 л аммиака (н.у.) и избытка хлороводорода?

1. Уравнение: NH₃ + HCl = NH₄Cl.

2. n(NH₃) = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

3. n(NH₄Cl) = 0,2 моль.

4. M(NH₄Cl) = 14 + 4 + 35,5 = 53,5 г/моль; m = 0,2 × 53,5 = 10,7 г.

Ответ: 10,7 г хлорида аммония.

3. Соли аммония 🧂

В солях аммония роль металла играет ион NH₄⁺. Все они растворимы в воде. Качественная реакция: при нагревании соли аммония с щёлочью выделяется аммиак — его узнают по запаху и посинению влажной лакмусовой бумажки.

Пример 2. Какой объём аммиака (н.у.) выделится при нагревании 10,7 г хлорида аммония с избытком гидроксида натрия?

1. Уравнение: NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃↑ + H₂O. Баланс: 1 N, 5 H, 1 Cl, 1 Na, 1 O с каждой стороны.

2. n(NH₄Cl) = 10,7/53,5 = 0,2 моль.

3. n(NH₃) = 0,2 моль; V = 0,2 × 22,4 = 4,48 л.

Ответ: 4,48 л аммиака — ровно столько, сколько ушло на соль в примере 1. Круг замкнулся.

4. Как получают аммиак 🏭

В промышленности — синтезом из азота и водорода: N₂ + 3H₂ = 2NH₃ (катализатор, давление, температура). В лаборатории — нагреванием смеси хлорида аммония с гашёной известью: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O.

5. Задача на массовую долю 🧮

Пример 3. Найдём массовую долю азота в сульфате аммония (NH₄)₂SO₄.

1. M((NH₄)₂SO₄) = 2 × 14 + 8 × 1 + 32 + 4 × 16 = 132 г/моль.

2. Азота в формуле: 2 × 14 = 28.

3. ω(N) = 28/132 × 100 % ≈ 21,2 %.

Ответ: около 21 % азота.

Типичные ошибки ⚠️

• ❌ Путают аммиак и нашатырный спирт. ✅ Аммиак — газ NH₃, нашатырный спирт — его водный раствор.

• ❌ Пишут «молекулу NH₄». ✅ NH₄⁺ — ион, он существует только в солях и растворах.

• ❌ Считают раствор аммиака кислотой из-за резкого запаха. ✅ Это слабое основание: лакмус синеет.

• ❌ Проводят качественную реакцию на NH₄⁺ без нагревания. ✅ Смесь с щёлочью нужно нагреть, тогда аммиак выделится заметно.

Мини-конспект 📋

• Аммиак NH₃ — лёгкий газ с резким запахом, отлично растворим в воде.

• Раствор аммиака — слабое основание; лакмус синеет.

• С кислотами даёт соли аммония: NH₃ + HCl = NH₄Cl.

• Качественная реакция на NH₄⁺: нагревание с щёлочью → запах аммиака.

• Промышленный синтез: N₂ + 3H₂ = 2NH₃; лаборатория: NH₄Cl + Ca(OH)₂.

• M(NH₃) = 17 г/моль, M(NH₄Cl) = 53,5 г/моль.

Зачем это нужно? 🚀

• Аммиачные удобрения (селитра, сульфат аммония) кормят поля по всему миру 🌾

• Нашатырный спирт из аптечки приводит в чувство при обмороке 🩹

• Аммиак — хладагент в больших промышленных холодильниках ❄