Формула гидроксида аммония
Определение гидроксида аммония и его формула
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Гидроксид аммония (аммиачная вода, гидрат аммиака) представляет собой химическое соединение, принадлежащее классу оснований и образованное взаимодействием аммиака с водой.
Гидроксид аммония
Формула - \(\
NH_{4}OH
\) или \(\
NH_{3}OH \cdot H_{2}O
\)
Молярная масса составляет 35.046 г / моль.
Физические свойства - бесцветная жидкость с сильным запахом.
Гидроксид аммония - слабое основание, константа диссоциации \(\
K_{b}=1,8\cdot 10^-5
\)
Диссоциация протекает в соответствии с уравнением:
\(\
N H_{3}+H_{2} O \leftrightarrows N H_{4}^{+}+O H^{-}
\)
Химические свойства гидроксида аммония
Гидроксид аммония является термически нестабильным, и когда раствор кипятят, выделяется аммиак:
\(\
NH_{4}OH=NH_{3} \uparrow +H_{2}O
\)
Относительно реакционноспособный, обладает понижающими свойствами. Вступает в обменные реакции:
\(\
NH_{4}OH=HNO_{3} \rightarrow NH_{4}NO_{3}+H_{2}O
\)
Качественная реакция на гидрат аммиака представляет собой образование коричневого осадка с \(\
4NH_{4}OH=2K_{2}H_{g}I_{4}\rightarrow(H_{g2}N)I\cdot H_{2}O \downarrow+4KI+3NH_{4}I+3H_{2}O
\)
Основой метода получения гидроксида аммония является реакция газообразного аммиака и воды:
\(\
NH_{3}+H_{2}O\leftrightarrows NH_{3}\cdot H_{2}O\leftrightarrows NH_{4}OH
\)
заявка
Растворенные растворы аммиака 10% \(\
NH_{3}
\) называются аммиаком и используются в медицине, концентрированные растворы 25% \(\
NH_{3}
\) представляют собой аммиачную воду. В пищевой промышленности он зарегистрирован как пищевая добавка E527. В сельском хозяйстве используется как удобрение. Вода аммиака используется для производства аммониевых солей (азотных удобрений), в производстве соды, красителей.
Примеры решения проблем
ПРИМЕР 1
Рассчитать рН раствора аммиака с массовой долей 30% и плотностью 0,882 г / мл.
Напишите выражение для вычисления молярной концентрации раствора:
\(\
C_{M}=\frac{n}{V}=\frac{m}{M \cdot V}=\frac{\omega \cdot m}{M \cdot V}=\frac{\omega \cdot \rho \cdot V}{M \cdot V}=\frac{\omega \cdot \rho}{M}
\)
где \(\
C_{M}
\) - молярная концентрация раствора; n - количество молей растворенного вещества; V - объем решения; m - масса вещества; M - молярная масса вещества; \(\
\omega
\) - массовая доля вещества; \(\
\rho
\) - плотность раствора.
Нужно подставить плотность раствора в g / l в формулу, но поскольку в ссылках приведены данные в г / мл, мы умножаем выражение на 1000:
\(\
C_{M}=\frac{\omega \cdot \rho \cdot 1000}{M}
\)
Замените числовые значения в полученной формуле:
\(\
C_{M}=\frac{0,3 \cdot 0,892 \cdot 1000}{35}=7,65моль/л
\)
Теперь напишем уравнение диссоциации \(\
NH_{4}OH
\)
\(\
NH_{4}OH\leftrightarrows NH_{4}^{+}+OH^{-}
\)
Пусть х представляет собой концентрацию гидроксида аммония, которая диссоциирует, то равновесные концентрации ионов аммония и ионного гидроксида будут равны х, т.е.
\(\
[NH_{4}^{+}]=[ON]-x
\)
Запишем выражение для константы диссоциации:
\(\
K_{d}=\frac{[NH_{4}^{+}] \cdot [OH^{-}]}{[NH_{4}OH]}=\frac{x \cdot x}{C_{M}-x}=\frac{x^{2}}{C_{M}-x}
\)
Численное значение \(\
K_{d}=1,77\cdot 10^{-5}
\) (из справочника)
Поскольку \(\
K_{d} \ll 1 \Rightarrow C_{M}-x \approx C_{M} \Rightarrow K_{d}=\frac{x^{2}}{C_{M}}
\)
Найти концентрацию ионов гидроксида:
\(\
\left[O H^{-}\right]=x=\sqrt{7,65 \cdot 1,77 \cdot 10^{-5}}=0,01164моль/л
\)
Рассчитайте \(\
\rho OH
\) решение:
\(\
\rho OH=-lg[OH^{-}]=-log0,01164=1,934
\)
Вычислить \(\
\rho H
\) раствор:
\(\
\rho H=14-\rho OH=14-1,934=12,07
\)
\(\
\rho H
\) раствора аммиака составляет 12,07
ПРИМЕР 2
Какова массовая доля гидроксида аммония в растворе, которая образуется при растворении 1 кубического метра \(\
NH_{3}
\) в 2 литрах воды в стандартных условиях.
Стандартными условиями являются Т = 298 К и Р = 1 атм = 101325 Па.
Вычислим число \(\
NH_{3}
\) в 1 кубе в данных условиях с использованием уравнения состояния идеального газа (при данных Т и Р газ можно считать идеальным):
\(\
P\cdot V=n\cdot R\cdot T
\)
R - универсальная газовая постоянная, \(\
R=8,314 Дж/моль \cdot K
\)
Экспресс и вычислить из этого выражения количество моля аммиака:
\(\
n=\frac{P\cdot V}{R\cdot T}=\frac{101325\cdot 1}{8,314\cdot 298}=41 моль
\)
Рассчитайте массу \(\
NH_{3}
\) :
\(\
m(NH_{3})=M(NH_{3})\cdot n(NH_{3})=17\cdot41=697г
\)
Теперь мы находим массу \(\
H_{2}O
\) :
Нам дано, что \(\
\rho (H_{2}O)=1мл
\); \(\
V=2л=2000 мл
\)
Тогда \(\
m(H_{2}O)=\rho \cdot V=1 \cdot 2000=2000г
\)
Найдите массу решения:
\(\
m=m(NH_{3})+m(H_{2}O)=697+2000=2697г
\)
Рассчитайте массовую долю гидроксида аммония:
\(\
\omega\left(N H_{3}\right)=\frac{m\left(N H_{3}\right)}{m} \cdot 100 \%=\frac{697}{2697} \cdot 100 \%=25,8 \%
\)
Массовая доля гидроксида аммония составляет 25,8%.