аммиак реактив для чего

Аммиак: получение и свойства

Аммиак

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH₃ атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3 о :

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поск ольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

Процесс проводят при температуре 500-550 о С и в присутствии катализатора. Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

1. В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H + ), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

Видеоопыт растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

2. Как основание, аммиак взаимодействует с кислотами в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

Еще один пример : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

Видеоопыт взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Видеоопыт взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

4. Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

Также возможно образование Na₂NH, Na₃N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Источник

Реактив Несслера, очень важный для аналитической химии

Реактив Несслера — неорганическое вещество, комплексное соединение йодистоводородной кислоты HI, калия и ртути. Правильное химическое название — тетрайодомеркурат (II) калия. Может называться просто тетрайодомеркуратом калия. Формула вещества K2[HgI4]. Был предложен в 1868-м году для проведения некоторых специфических качественных аналитических реакций немецким ученым Ю. Несслером.

Чаще всего реагент используют в виде водного щелочного раствора дигидрата тетрайодомеркуроата калия (K2HgI4*KOH или K2HgI4*NaOH в зависимости от типа щелочной среды).

Получают вещество взаимодействием между насыщенными растворами:
• хлорида ртути HgCl2 и йодида калия KI;
• йодида ртути HgI2 и йодида калия KI.

Склянка для реактивов на 30 мл из темного стекла	Реактив Несслера	Банка для реактивов 2000 мл, синяя крышка, темное стекло

Свойства

Реактив Несслера в сухом виде представляет собой порошкообразное вещество с мелкими бледно-желтыми водорастворимыми кристалликами. Из водного раствора кристаллизируется в виде кристаллогидрата K2[HgI4]*2H2O. Водный раствор бледно-желтый или бесцветный. Разлагается на свету, при нагревании, при сильном разбавлении водного раствора. Токсичен. Сухое вещество горит.

С химической точки зрения это комплексная соль йодидов калия и ртути. Вступает в реакции с концентрированными кислотами и щелочами, взаимодействует с аммиачными растворами. Вызывает коррозию металлов.

Меры предосторожности

Соединение содержит ртуть, поэтому ядовито как для человека, так и для окружающей среды. В сухом виде пожароопасно. При контакте с кожей и слизистой глаз вызывает резкое жжение, химический ожог, разъедает кожу, может серьезно повредить глаза и привести к слепоте. Случайное проглатывание может привести к серьезному отравлению, аритмии, тошноте, диарее, прободению желудка, сосудистому коллапсу, поражению центральной нервной системы.

Пострадавшего от реактива Несслера следует вынести на свежий воздух, промыть место поражения большим количеством воды; если реактив проглочен, то дать выпить как можно больше воды. И в любом случае вызвать скорую медицинскую помощь.

При работе с реактивом следует использовать перчатки, спецодежду, очки и респиратор от пыли, аэрозолей, газов. Работы лучше всего проводить в вытяжном шкафу; в крайнем случае в помещении с вытяжкой.

Тетрайодомеркурат калия хранят в герметично закрывающейся посуде из темного стекла, в холодильнике, например в темных флаконах, колбах, пробирках с пришлифованной пробкой или темных банках с завинчивающейся крышкой.

Применение

Реактив Несслера применяется в аналитике. Используется его свойство образовывать характерные осадки:
• красно-коричневый осадок в реакции с аммиаком и его производными, например, гуанидинами;
• черный осадок в реакциях с орг. восстановителями (спиртами, альдегидами);
• аморфный, кристаллизирующийся в длинные нити, осадок с морфином.

Вещество очень чувствительно к солям аммония, поэтому востребовано для проведения экспертизы качества питьевой или природной воды. С его помощью колориметрическим или фотометрическим методом можно определять растворенные микроколичества (около 0,001 % по объёму) аммиака.

Реактив используется в тонкослойной и бумажной хроматографии для обнаружения гидроксиаминокислот.

Источник

Аммиак и его свойства

Тип урока. Изучение нового материала.

Методы работы. Диалогические, экспериментально-исследовательские, игровые моменты.

Цели урока. Изучить способы получения аммиака и его свойства через проведение лабораторных опытов.

1) Закрепить умения и навыки химического эксперимента;

2) выявить способности применения опорных знаний;

3) показать значение аммиака в жизни человека, действие его на организм;

4) активизировать познавательную деятельность учащихся с помощью игровых моментов, работы с дополнительной литературой.

Оборудование и реактивы. Таблица растворимости веществ, периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, кроссворд «Аммиак», компьютер, проектор, экран, компакт-диск с презентацией урока. Н а с т о л а х у ч а щ и х с я: инструкция по проведению лабораторных опытов, пробирка со смесью NH₄Cl и Са(ОН)₂, газоотводная трубка, спиртовка, спички, салфетка, сухая пробирка, держатель со штативом, химический стакан с водой, кристаллизатор с водой, фенолфталеин, растворы HCl и NH₄OH, две полоски бумаги, универсальный индикатор.

I. Психологический настрой

Учитель. Среди соединений азота есть удивительное вещество – летучее водородное соединение – аммиак. В свободном состоянии он нигде не встречается, образует соли, в которых выступает в роли щелочного металла. У всех в домашних аптечках обязательно есть его водный раствор – нашатырный спирт. Сегодня на уроке мы получим аммиак из химических реактивов, изучим его физические и химические свойства и рассмотрим области применения.

II. Изучение нового материала

1. С т р о е н и е м о л е к у л ы а м м и а к а

Учитель. Формула аммиака – NH_3. Определим вид химической связи между атомами азота и атомами водорода. Для этого нужно нарисовать электронную схему образования химической связи. Скажите, сколько валентных электронов находится на внешнем слое атома азота и водорода?

Ответ учащихся. Пять электронов, из них три неспаренных и пара электронов.

Учитель. Запишите схему образования химических связей в молекуле аммиака и определите тип химической связи. Проверьте правильность записи, сравнив свою запись с записью на доске.

Учитель. Тип связи – ковалентная полярная. А теперь скажите, какова валентность и степень окисления азота в молекуле аммиака?

Учащиеся отвечают. Валентность – III, степень окисления равна –3.

Учитель. Форма молекулы в пространстве – правильная пирамида.

Демонстрирует масштабную и шаростержневую модели аммиака.

Учитель. Откуда же взялось название этого вещества – аммиак? Послушаем историческую справку.

Выступает ученик с демонстрацией рисунка «Бог Амон» (рис. 1).

Рис. 1. Бог Амон в образе барана
VIII в. до н.э. (Музей г. Мероэ, Судан)

Ученик. Слово «аммоний» происходит от греческого , буквально – амонова соль. Так назывался нашатырь (хлорид аммония), который получали близ храма бога Амона в Древнем Египте. Это название предложил в 1808 г. знаменитый английский химик Г.Дэви. В 1787 г. комиссия по химической номенклатуре дала этому газу название аmmoniak (аммониак). Это название сохраняется в большинстве западно-европейских языков.

Русскому химику Я.Д.Захарову это название показалось слишком длинным, и в 1801 году он исключил из него две буквы. Так получился «аммиак».

Чистый аммиак был получен Джозефом Пристли в 1774 г.

Учитель. Прежде чем вы приступите к получению аммиака самостоятельно, давайте послушаем еще одно выступление о том, какое действие оказывает аммиак на организм, и вспомним основные правила техники безопасности при проведении опытов.

При попадании в глаза брызг раствора аммиака необходимо промыть их водой или 0,5–1%-м раствором квасцов. При поражении аммиаком кожи необходимо обильное обмывание ее водой с последующим наложением примочки из слабых растворов уксусной или лимонной кислоты. При поражении дыхательных путей пострадавшего следует вынести на свежий воздух. В этом случае также полезно вдыхание теплых водяных паров и лучше с добавками к воде лимонной или уксусной кислоты.

Учитель. Вы можете оказаться свидетелями аварии, такой же, какая случилась, например, на ж/д станции Юдино, там произошла утечка аммиака. (Рассказывает о том, как вести себя в случае аварии.)

Затем учитель проводит краткий инструктаж по технике безопасности:

1) приемы обращения со спиртовкой и горячими приборами;

2) как правильно греть вещество в пробирке;

3) как нюхать вещества.

Учитель. На столе у каждого из вас лежит инструкция к проведению лабораторных опытов. Приступить к работе можно только после того, как вы внимательно ее изучите. После выполнения опытов необходимо в тетради ответить на вопросы и задания, которые даны в инструкции. После опытов приведите рабочее место в порядок.

Инструкция к проведению лабораторных опытов
«Получение аммиака и изучение его свойств»

1. Пробирку с насыпанной смесью хлорида аммония NH₄Cl и гидроксида кальция Са(ОН)₂ закрепите в держателе на штативе и вставьте в нее газоотводную трубку. Конец газоотводной трубки поместите в другую сухую пробирку, установленную горлышком вниз (рис. 2).

Рис. 2. Прибор для собирания аммиака

2. Зажгите спиртовку и начинайте нагревать смесь. Вы почувствуете резкий запах (нюхать осторожно!), заполнение пробирки проверьте с помощью универсального индикатора, заранее смочите его в стакане с водой. Поднесите смоченный индикатор к отверстию пробирки. По изменению окраски индикатора судите о полноте заполнения пробирки аммиаком.

• Изучение свойств аммиака.

Р а с т в о р е н и е а м м и а к а в в о д е. Осторожно снимите пробирку с аммиаком. Не переворачивая ее, закройте отверстие большим пальцем. Затем погрузите пробирку в посуду с водой и только потом уберите палец. Держите пробирку, покачивая в воде до тех пор, пока пробирка на 1/4 заполнится водой. После чего опять под водой закройте пальцем отверстие пробирки и выньте ее из воды. В полученный раствор аммиака добавьте несколько капель фенолфталеина.

З а д а н и я. 1. Как изменилась окраска индикаторов? На какую среду нам указывает эта окраска? 2. Опишите физические свойства аммиака (агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде). 3. Составьте уравнение реакции получения аммиака из NH₄Cl и Са(ОН)₂.

В з а и м о д е й с т в и е а м м и а к а с к и с л о т а м и. Смочите одну полоску бумаги в соляной кислоте HCl, а другую – в растворе аммиака NH₄OH. Соедините эти две полоски бумаги вместе.

З а д а н и е. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции взаимодействия NH₃ с HCl. Назовите продукт реакции.

Ученики проводят лабораторные опыты. Записывают ответы на вопросы и задания.

Обсуждение результатов опытов и изучение свойств аммиака

Учитель. Физические свойства аммиака. Аммиак сжижается при –33,35 °С и затвердевает при –77,7 °С. При давлении 9•10 5 Па сжижается уже при комнатной температуре. Аммиак хорошо растворим в воде, при 20 °С в 1 объеме воды растворяется 700 объемов аммиака, а также хорошо растворяется в спиртах, ацетоне.

Теперь проверим, правильно ли вы написали схемы реакций (пишет на доске реакцию получения аммиака, взаимодействие аммиака с кислотами). Обратите внимание на растворимость в воде солей аммония – они проявляют здесь сходство с солями щелочных металлов.

При растворении аммиака в воде происходит образование четвертой ковалентной связи между атомом азота и водородом молекулы воды по донорно-акцепторному механизму с образованием иона аммония. (Записывает на доске схему.)

Валентность атома азота – IV, степень окисления – –3. Гидроксид аммония – очень слабое основание, разлагается до NH_{3 и Н2О. При нагревании разлагается еще быстрее. Как вы уже слышали, водный раствор аммиака называется нашатырным спиртом. Откуда взялось это название? Слушаем сообщение.}

Ученик. Из истории химических «имен». «Душа нашатыря». Раствор аммиака в воде называют нашатырным спиртом. Нашатырным – потому, что он может быть получен из нашатыря (хлорида аммония). Но почему спирт? Ведь гидроксид аммония ничего общего со спиртами не имеет. Слово «спирт» химики заимствовали из английского языка. Английское слово «spirit» восходит к латинскому «spiritus», что значит – душа, дух. Еще алхимики, не зная природы того или иного вещества, но отдавая ему предпочтение, называли его спиртом. Винный спирт означает «душа вина». Очевидно, неизвестный химик, растворивший в воде аммиак, полученный из нашатыря, назвал остро пахнущую жидкость «душой нашатыря», т.е. нашатырным спиртом.

Учитель. Итак, какие выводы о свойствах аммиака можно сделать по результатам опытов?

Пример ответа учащихся: аммиак – бесцветный газ, с резким запахом, хорошо растворимый в воде, водный раствор является слабой щелочью, взаимодействует с солями.

Учитель. Аммиак реагирует с кислородом. При обычных условиях аммиак сгорает, образуя азот и воду, а в присутствии катализатора, например металлической платины, окисляется до оксида азота(II). Составьте уравнения реакций (записывает на доске):

Аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается до азота и водорода:

2NH₃ N₂ + 3H₂.

Сегодня мы узнали, что аммиак – реакционноспособное вещество в отличие от азота. Послушаем сообщение о том, где применяется аммиак.

Выступает ученик с использованием схемы «Применение аммиака».

Применение аммиака

Ученик. Большая часть синтезируемого в промышленности аммиака используется для получения азотной кислоты, ее солей, солей аммония, аммиачных удобрений и других азотсодержащих веществ. Жидкий аммиак, а также аммиачную воду (25%-й раствор аммиака в воде) применяют в качестве удобрения.

Хлорид аммония NH₄Cl (нашатырь) применяют при пайке металлов. При нагревании NH₄Cl реагирует с оксидами металлов, очищая их поверхность.

Аммиак применяется также для получения взрывчатых веществ.

1) Аммониты – группа аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, содержащих нитросоединения; применяются в подземных выработках, неопасных по газу и пыли, и на земной поверхности.

2) Аммоналы – группа аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, содержащих нитросоединения и алюминиевую пудру; применяются в шахтах, неопасных по газу и пыли.

В медицине аммиак применяется в виде нашатырного спирта (10%-й раствор аммиака в воде).

В быту в виде смесей используется для выведения пятен c тканей. Примеры составов: нашатырный спирт + диэтиловый эфир + этиловый спирт; 2) нашатырный спирт + хлороформ + бензин + этиловый спирт.

Аммиак легко сжижается и испаряется с поглощением теплоты, поэтому его применяют в холодильных установках в качестве хладагента.

III. Закрепление пройденного материала

Учитель. Наш урок заканчивается. Для закрепления изученного материала предлагаю решить кроссворд.

По вертикали: 1. Латинское название азота…

По горизонтали: 2. Название взрывчатых веществ, полученных на основе солей аммония…

3. Ученый, впервые получивший чистый аммиак…

4. Продуктом взаимодействия аммиака с кислотой является…

5. Аммиак и его водный раствор представляют собой слабую…

6. Название 10%-го раствора аммиака – нашатырный…

7. Аммиак в реакциях с водой и кислотами образует ион…

IV. Домашнее задание

1) По учебнику О.С.Габриеляна «Химия. 9 класс», § 25 «Аммиак».

2) Решить цепочку превращений:

Л и т е р а т у р а

Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003. Компакт-диск. М.: ООО «Кирилл и Мефодий», 2002; Петров М.М., Михилев Л.А, Кукушкин Ю.Н. Неорганическая химия: Учебное пособие для техникумов. Под ред. Ю.Н.Кукушкина. 3-е изд., перераб. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1981, с. 317; Маршанова Г.Л. Техника безопасности в школьной химической лаборатории: Сборник инструкций и рекомендаций. М.: АРКТИ, 2002, с. 42, 48; Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента. Пособие для учителей. Т. II. 6-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1975, с. 314; Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. Ростов н/Д, 2002, с. 279.

Источник

Аммиак реактив для чего

Методы приготовления вспомогательных реактивов и растворов, применяемых при анализе

Reagents. Methods for preparation of accessory reagents and solutions used for analysis

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ4517-87 с ГОСТ 4517-2016 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 1988-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.10.87 N 4093

3. Стандарт полностью соответствует стандарту СЭВ 435-86

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

2.7.1; 2.22.1; 2.51.1; 2.73.1; 2.82.1; 2.140.1; 2.141.1; 2.158.1

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2008 г.

Настоящий стандарт распространяется на реактивы и устанавливает методы приготовления вспомогательных реактивов, растворов и смесей, применяемых при анализе химических реактивов.

1.1. При приготовлении растворов следует соблюдать требования ГОСТ 27025.

1.2. При приготовлении растворов применяют мерную лабораторную стеклянную посуду (цилиндры, мензурки, колбы, пробирки) по ГОСТ 1770;

стеклянные холодильники по ГОСТ 25336;

тигли, чашки, стаканы, воронки, пробирки из прозрачного кварцевого стекла по ГОСТ 19908;

чашки, тигли фарфоровые, стаканы фарфоровые, воронки Бюхнера (фарфоровые) по ГОСТ 9147;

фильтровальную лабораторную бумагу по ГОСТ 12026;

посуду и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336;

ареометры общего назначения для измерения плотности жидкости;

весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104*.

1.3. Для приготовления вспомогательных реактивов и растворов применяют реактивы, указанные в нормативно-технической документации (приложение 1).

1.4. Для приготовления растворов применяют реактивы квалификаций химически чистый и чистый для анализа.

При необходимости перед приготовлением растворов реактивы измельчают. Готовые растворы перемешивают и при наличии мути, осадка, хлопьев фильтруют. Фильтрацию проводят, если нет специальных указаний, через обеззоленный фильтр «синяя лента», промытый горячей водой.

1.5. При использовании растворов, хранившихся длительное время, следует убедиться в отсутствии опалесценции, осадка, хлопьев. В противном случае растворы фильтруют или заменяют свежеприготовленными.

1.6. Растворы реактивов хранят в стеклянной посуде с притертыми пробками или в полиэтиленовых флаконах с навинчивающимися крышками при температуре 15-25 °С (если нет других указаний).

1.7. Работу с огнеопасными, взрывоопасными, ядовитыми и летучими веществами проводят в соответствии с требованиями безопасности.

2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕАКТИВОВ И РАСТВОРОВ

2.1. Альдегид салициловый, раствор с массовой долей приблизительно 1% в метаноле

0,10 г салицилового альдегида растворяют в 10,0 см метанола.

Раствор хранят в темном прохладном месте в течение 6 мес. Следует применять только бесцветный раствор.

2.2. Алюминон, раствор с массовой долей приблизительно 0,1%

0,10 г алюминона (C H N O ) растворяют в 100 см воды.

2.3. Амальгама цинка (для восстановления)

2.3.1. Реактивы и растворы

Кислота серная, раствор с массовой долей 5%.

Цинк металлический гранулированный.

Около 3 г цинка нагревают в течение 10 мин на водяной бане в фарфоровой чашке со 100 г ртути и с 3-5 см раствора серной кислоты и затем охлаждают. Амальгаму тщательно промывают водой и в делительной воронке отделяют от твердых кусков сплава ртути и цинка.

Амальгаму цинка готовят под тягой.

Оставшийся в делительной воронке твердый конгломерат цинка и ртути сохраняют, затем снова используют, периодически прибавляя его к отработанной амальгаме.

2.4. Аммиак водный, раствор с массовой долей 10%

2.5. Аммиак водный, раствор с массовой долей 25%, не содержащий углекислоты

2.5.1. Приготовление из газообразного аммиака

2.5.1.1. Реактивы и растворы

Вода дистиллированная, не содержащая углекислоты; готовят в соответствии с п.2.38.

Натрия гидроксид (натрия гидроокись), раствор с массовой долей 50%; готовят в соответствии с п.2.102.

2.5.2. Приготовление из водного аммиака

2.5.2.1. Реактивы и растворы

Аммиак водный, раствор с массовой долей 25%.

Вода дистиллированная, не содержащая углекислоты; готовят в соответствии с п.2.38.

Кальция оксид (кальция окись).

2.6. Аммония ацетат, раствор с массовой долей 10%

10,0 г ацетата аммония (CH COONH ) растворяют в 90 см воды.

Источник