Аммиак и гидроксид аммония. Задачи 3 - 4

Подробности
Категория: Общая химия

Получение аммиака и свойства его водного раствора
 

 

 

Реакция получения аммиака из азота и водорода

 

 

Задача. 3
Вычислите объем аммиака который образуется при взаимодействии 56 л азота с таким же объемом водорода.
Решение:
Задачу можно решить классическим способом. 
Уравнение реакции имеет вид:

N2 + 3H2 = 2NH3

Из этого уравнения реакции вытекает, что 1 моль N2 реагирует с 3 моль Н2, образуя 2 моль NH3. Значит, что водород для реакции взят в недостатке, поэтому расчет аммиака будем вести по водороду, получим:

              56 л         х л
N2   +    3H2    =   2NH3
           (3 .  22,4)      (2 . 22,4)

х = 56 . (2 . 22,4)/(3 . 22,4) = 37,33 л.

Ответ: V(NH3) = 37,33 л.
 

Свойство водного раствора аммиака

Задача. 4
При получении гидроксида марганца в лаборатории использовали раствор аммиака и раствор нитрата марганца. Последний готовили из порошка нитрата марганца, взятого из двух разных склянок, в одной из которых соль марганца была загрязнена примесью хлорида аммония. Одинаковое ли количество осадка гидроксида марганца образуется при добавлении одинаковых количеств NH3(aq) к пробам раствора нитрата марганца, приготовленных из разных склянок? 
Решение:
Раствор аммиака имеет щелочную среду так как часть молекул аммиака с водой образуют ионы NH4(+) и OH(-), что можно представить схемой:

NH3 + Н2О = NH4(+) и OH(-). Таким образом образуется основание NH4OH. 

1. При смешении растворов чистого нитрата марганца с раствором раствором аммиака сначала образуется смесь ионов: Mn(2+), NO3(-), NH4(+) и OH(-), в которой ионы Mn(2+) и ОН(-) соединяются друг с другом с образованием слабого электролита Mn(OH)2 [один ион Mn(2+) соединяется с двумя ионами ОН(-)], а остальные ионы не соединяются друг с другом. Что можно представить схемами:

Mn(NO3)2 + 2NH4OH = Mn(OH)2(осад.) + 2NH4NO3 - (молекулярная форма);

Mn(2+) + 2NO3(-) + 2NH4(+) + 2OH(-) = Mn(OH)2(осад.) + 2NH4(+) + 2NO3(-) - (полная ионная форма);

Mn(2+) +  2OH(-) = Mn(OH)2(осад.) - (сокращенная ионная форма).

2. При смешении растворов нитрата марганца загрязненного хлоридом аммония с раствором аммиака сначала образуется смесь ионов: Mn(2+), NO3(-), NH4(+), Cl(-) и OH(-), в которой ионы Mn(2+) и ОН(-) соединяются друг с другом с образованием слабого электролита Mn(OH)2 [один ион Mn(2+) соединяется с двумя ионами ОН(-)], а остальные ионы не соединяются друг с другом. Что можно представить схемами:

Mn(NO3)2  + NH4Cl +  2NH4OH = Mn(OH)2(осад.) + 2NH4NO3 + NH4Cl - (молекулярная форма);

Mn(2+) + 2NO3(-) + 3NH4(+) + Cl(-) +  2OH(-) = Mn(OH)2(осад.) + 3NH4(+) + 2NO3(-) + Cl(-)  - (полная ионная форма);

Mn(2+) +  2OH(-) = Mn(OH)2(осад.) - (сокращенная ионная форма).

Вывод: 
1. Реакция происходит только между нитратом марганца и гидроксидом аммония.
2. Так как во второй склянке находилось меньшее количество нитрата марганца из-за дополнительной примеси хлорида аммония, то вторая проба образует меньшее количество гидроксида марганца, чем первая.