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 і атомів вуглецю. Молекула аміаку записується у вигляді NH3. Атом азоту пов`язаний своїми ковалентними 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 в з`єднання вступає ядро водню, то утворюється іон амонію. Схема реакції приведена нижче:
Як можна бачити, в даній реакції молекула аміаку є акцептором одного протона і тим самим веде себе як підставу. Амоній у вільному вигляді не існує, так як 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, в 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. В результаті реакції виходять гідрати аміаку посиленою концентрацією ОН-. Хімічна запис реакції:
NH3 + H2O - NH4 + OH-
Оскільки кількість іонів гидроксогруппа надзвичайно велике, то водні розчини аміаку мають лужної реакцією. Однак за старою хімічної звичкою водний розчин аміаку записують, як NH4OH. Дана речовина називається гідроксидом амонію, а лужну реакцію цієї сполуки 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 поводяться так само, як і солі різних металів. Ось кілька прикладів такого кшталту:
- 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. В результаті виходить реакція солі слабкої основи і сильної кислоти:
- мають іонну кристалічну решітку, володіють електропровідністю;
- не витримують високих температур і розпадаються на складові.
Необоротні та 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 посудини 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 її поле, реакція припиняється.
Застосування аміаку і солей амонію
Вагома частка аміаку, що видобувається промисловим шляхом, йде на застосування його в установках для заморозки 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 похідною 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 витягають азот з родючого грунту, де цей елемент знаходиться переважно в 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 його простих з`єднань. Для харчування і зростання їм необхідний білок, складовою частиною якого обов`язково є азот. Тільки за участю рослин ми отримуємо такий необхідний нам елемент для життя і здоров`я.
Грунти в природному середовищі містять незначну кількість азоту. Після збору кожного врожаю разом з рослинами несеться і то мала кількість азоту, яке колись перебувало в землі. Щоб прискорити процес регенерації ґрунту, і застосовуються азотисті добрива.
Сульфат амонію. Формула цього з`єднання - (NH4)2SO4. 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), що застосовуються для підривних робіт.
нашатир
Хлорид амонію. Добре відомий, як нашатир. Його хімічна формула - NH4Cl. Це з`єднання добре відомо в виробництві лакофарбової продукції, в текстильному справі, використовується нашатир і в гальванічних елементах. Добре відомий хлорид амонію пайовикам і лудильник. У своїй роботі вони часто задіюють 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 в хлориди, або відновлюються. Хлориди швидко випаровуються з поверхні металу. Процес реакції для міді може бути записаний у такий спосіб:
4CuO + 2 NH4Cl = 3Cu + 2CuCl2 + N2 +4H2O.
Аміак у рідкому вигляді і міцні розчини солей амонію також застосовуються в якості азотних добрив - вміст азоту в них вище, ніж в твердих добривах, і засвоюється рослинами він краще.
