Характеристика свойств соединений азота

 

 

 

Задача 887. 
Какой объем аммиака (условия нормальные) можно получить, подействовав двумя литрами 0,5 н. раствора щелочи на соль аммония?
Решение:
При действии на соли аммония щёлочью получается эквивалентное количество аммиака:

 η(щёлочь) =  (NH₃)

Находим количество щёлочи, пошедшее на реакцию с солью аммония, получим:

1 : 0,5 = 2 : х;  
х = (0,5 ^. 2)/1= 1 моль.

1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объём равный 22,4 л.

Отсюда находим, что объём аммиака, выделившегося при реакции, равен:

V(NH₃) = V_Э ^.  (NH₃) =
= 22,4 ^. 1 = 22,4 л.

Ответ: 22,4 л.

---

Задача 888. 
Можно ли в качестве осушителей газообразного аммиака применять Н₂SO₄ или Р₂О₅? Ответ мотивировать.
Решение:
Н₂SO₄ и Р₂О₅ очень энергично взаимодействуют с водой, серная кислота с образованием кристаллогидратов, а оксид фосфора (V) – с образованием ортофосфорной кислоты Н₃РО₄:

а) Н₂SO₄ + Н₂О = Н₂SO₄ ^. Н₂О;
б) Р₂О₅ +3Н₂О = 2Н₃РО_4.

Поэтому они являются осушителями газовых смесей. В обоих случаях образуются кислоты, с которыми взаимодействует аммиак, образуя соответствующие соли:

2NH₃ + Н₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄;
3NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₃PO₄.

Таким образом, Н₂SO₄ и Р₂О₅ нельзя применять в качестве осушителя аммиака, так как при этом происходит химическое взаимодействие аммиака с серной и фосфорной кислотами.

Ответ: Нет, нельзя.

---

Задача 889. 
Написать уравнения реакций термического разложения следующих солей: (NH₄)₂CO₃, NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄, NH₄С1, (NH₄)₂HPO₄, (NH₄)H₂PO₄, (NH₄)₂Cr₂O₇, NH₄NO₂.
Решение:

а)  (NH4)₂CO₃    2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O;

б)  NH₄NO₃   N₂O↑+ 2H₂O

или 

2NH₄NO₃  2N₂↑ + O₂↑ + 4H₂O;

в)  (NH₄)₂SO₄  2NH₃↑ + H₂SO₄;

г)   NH₄С1   NH₃↑ + HCl;

д) (NH₄)₂HPO₄  2NH₃↑ + H₃PO₄;

е)  (NH₄)H₂PO₄   NH₃↑ + H₃PO₄;

ж) (NH₄)₂Cr₂O₇   2NH₃↑ + 2CrO₃↓ + H₂O;

з)  NH₄NO₂   N₂↑ + 2H₂O.

---

Задача 890.
Нитрат аммония может разлагаться двумя путями:
NH₄NO₃(к)   N₂O(г) + 2H₂O(г);
NH₄NO₃(к)   N₂(г) + 1/2O₂(г) + 2H₂O(г).
Какая из приведенных реакций наиболее вероятна и какая более экзотермичная при 25 °С? Ответ подтвердить расчетом ΔG⁰₂₉₈  и  ΔH⁰₂₉₈. Как изменится вероятность протекания этих реакций при повышении температур?
Решение:
а) Уравнение реакции имеет вид:

NH₄NO₃(к)   N₂O(г) + 2H₂O(г)

Находим ΔH₁⁰  реакции, учитывая закон Гесса, получим:

ΔH₁⁰  =
= 2ΔH⁰(Н₂О) +  ΔH⁰(N₂O) -  ΔH⁰(NH₄NO₃) = 
= 2(-241,8) + 82,0 – (-365,4) =
=  -36,2кДж.

Находим энергию Гиббса реакции, получим:

ΔG₁⁰  =
= 2ΔG⁰(Н₂О) + ΔG⁰(N₂O) -  ΔG⁰(NH₄NO₃) = 
= 2(-228,6) + 104,1 – (-183,8) =
= -169,3 кДж.

б) Уравнение реакции имеет вид:

NH₄NO₃(к)  N₂(г) + 1/2O₂(г) + 4H₂O(г).

Находим   реакции, учитывая закон Гесса, получим:

ΔH₂⁰  =
= 2ΔH⁰(Н₂О) +  ΔH⁰(N₂) + 1/2ΔH⁰(О₂) - ΔH⁰(NH₄NO₃) = 
= 2(-241,8) – (-365,4) =  -118,2кДж.

Находим энергию Гиббса реакции, получим:

ΔG₂⁰  =
= 2ΔG⁰(Н₂О) + ΔG⁰(N₂O) - ΔG⁰(NH₄NO₃) = 
= 2(-228,6)  – (-183,8) = -273,4 кДж.

ΔH₂⁰  <  ΔH₁⁰ и  ΔG₂⁰ <  ΔG₁⁰, поэтому вторая реакция, реакция (б) наиболее вероятна при 25 ⁰С и более зкзотермична, чем реакция (а). Так как обе реакции экзотермичны, то, согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие обеих реакций сместится влево. Вероятность протекания реакции(б), как наиболее экзотермичной, значительно уменьшится при повышении температуры, чем реакции (а).

---