Хим связь в хлориде аммония. Типы химических связей. Химические свойства хлорида аммония
§5. А для солей традиционная - связь ионная
Какой вид будет иметь химическая связь, если ее образуют атомы элементов, которые очень различны по электроотрицательности - например, щелочного металла натрия и галогена хлора ?
Электрон атома натрия Na , находящийся на внешнем валентном уровне, большой любитель погулять по окрестностям и часто даже забывает вернуться домой, к родному атомному ядру. И тогда атом натрия остается без своего непутевого электрона и превращается в катион Na + :
Na 0 − 1 e − = Na +
Семь электронов атомахлора Cl , напротив, неисправимые домоседы, ходить в гости они не любят, зато с удовольствием гостей принимают. Если к ним завернет "на огонек" какой-нибудь соседский электрон, значит, атом хлора превратится в анион Cl¯ , который принято называть хлорид -ионом:
Cl 0 + 1 e − = Cl −
Разноименные по заряду ионы будут притягиваться; это образуется ионная связь Na + ~~~~ Cl − . Так получается хлорид натрия NaCl , всем известная поваренная соль .
Природная поваренная соль - это минерал .
В природе этот минерал образуется из соленой морской или озерной воды. При ее охлаждении под слоем раствора соли обнаруживаются ее кристаллы - прозрачные кубики хлорида натрия
. Ионы, из которых состоит хлорид натрия
, образуют ионный кристалл
, состоящий из катионов натрия
Na +
и хлорид-анионов
Cl −
.
Когда из растворенных ионов образуется твердое вещество, катионы и анионы укладываются в кристалле не как попало, а таким образом, чтобы положительные и отрицательные заряды чередовались между собой. Тогда получится прочная кристаллическая решетка соли NaCl , состоящая из ионов.
Подобным образом построены и кристаллы других солей - карбоната натрия Na 2 CO 3 (соды ), хлорида аммония NH 4 Cl (нашатыря ), нитрата серебра AgNO 3 (ляписа ) и множества других.
Правда ли, что все соли построены из отдельных, существующих поодиночке ионов? Правда, но есть небольшое "но"...
У катиона соли остается некоторая часть электронного облака, потому что даже самый непослушный озорник-электрон время от времени возвращается домой. Но очень большая часть этого облака смещена в сторону аниона соли. Поэтому ионную связь считают предельным случаем ковалентной полярной связи .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Аммоний – положительно заряженный полиатомный ион.
Химическая формула NH 4 +
Ион аммония NH 4 + является правильным тетраэдром с в центре и атомами в вершинах тетраэдра.
В молекуле аммиака NH 3 три электронные пары образуют три связи N – H, четвертая, прина длежащая атому азота электронная пара является неподеленной. С помощью этой электронной пары образуется связь с ионом водорода, который имеет свободную орбиталь:
Таким образом, в ионе аммония три ковалентные связи образуются по обменному механизму, а одна – по донорно-акцепторному. Механизм образования не оказывает слияния на характеристики связи, все связи в катионе аммония равноценны.
Соединения аммония
Катион аммония может образовывать с различными противоионами аммонивые соединения, в которых положительно заряженный атом азота, ковалентно связан с ионами водорода и (или) с органическими радикалами, а ионно – с каким-либо анионом.
Неорганические соединения аммония
Гидрат аммиака (гидроксид аммония, аммиачная вода, едкий аммоний, едкий аммиак). Формула: NH 3 ·H 2 O
Образуется при взаимодействии аммиака с водой. Слабое основание, диссоциирует в воде с образованием катионов аммония и гидроксид-ионов:
Реакция обратима, поэтому водные растворы гидроксида аммония всегда имеют характерный резкий запах аммиака.
Соли аммония
Все соли аммония по своим свойствам похожи на соответствующие соли натрия. Хорошо растворяются в воде, полностью диссоциируют в водном растворе, при нагревании разлагаются:
В растворе гидролизуются по катиону:
Органические аммониевые соединения разделяют по количеству органических радикалов, связанных с атомом азота на первичные (R 1 NH 3) + X – , вторичные (R 1 R 2 NH 2) + X – , третичные (R 1 R 2 R 3 NH) + X – , и четвертичные (R 1 R 2 R 3 R 4 N) + X – .
Первичные, вторичные и третичные аммониевые соединения можно рассматривать как соли соответствующих аминов, их можно получить взаимодействием этих аминов с кислотами:
где R 1 ,R 2 , R 3 - органические радикалы или водород, X - анион кислотного остатка.
Качественная реакция на ионы аммония – взаимодействие со щелочами с выделением аммиака:
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Какое значение рН (больше или меньше 7) имеет водный раствор хлорида аммония? Запишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения гидролиза. |
| Решение | NH 4 Cl – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону.
Молекулярное уравнение: Полное ионное уравнение: Краткое ионное уравнение: В процессе гидролиза образовались водорода (H +), поэтому раствор имеет кислую среду (pH |
| Ответ | рН раствора хлорида аммония меньше 7. |
ПРИМЕР 2
| Задание | Какая масса соли образуется при взаимодействии 44,8 л аммиака и 33,6 литров хлороводорода (нормальные условия)? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Решение | Запишем уравнение реакции:
Молярные массы аммиака, хлороводорода и образующейся соли – хлорида аммония (NH 4 Cl) равны. Химическая связь. Кристаллическая решетка Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Начало формы 1 В хлориде аммония присутствуют химические связи: 1. ионные 2. ковалентные полярные 3. ковалентные неполярные 4. Водородные 5. металлические 2 Межмолекулярные водородные связи в жидком состоянии характерны для: 1. водорода 2. Воды 3. Аммиака 4. Ацетальдегида 5. изобутана 3 Ковалентные неполярные химические связи имеются в веществах: 1. белый фосфор 2. ортофосфорная кислота 3. аммиак 4. этиловый спирт 5. сера ромбическая 4 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ионная химическая связь. 1. Ca(ClO 2 ) 2 2. HClO 3 3. NH 4 Cl 4. HClO 4 5. C l2 O 7 5 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная неполярная химическая связь. 1. Са 2. Н 2 3. АlСl 3 4. HClO 4 5. Cl 2 6 В сульфате калия присутствуют химические связи: 1. ионные 2. ковалентные неполярные 3. ковалентные полярные 4. водородные 5. металлические 7 И ионные, и ковалентные химические связи имеются в веществе: 1. НСl 2. H 2 SO 4 3. NaOH 4. NH 4 Br 5. С 2 Н 5 ОН 8 Из предложенного перечня выберите два соединения, между молекулами которых образуется водородная связь. 1. фенол 2. диэтиловый эфир 3. Этилацетат 4. муравьиный альдегид 5. муравьиная кислота 9 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная полярная химическая связь. 1. СаСl 2 2. НСl 3. ВаО 4. КСIO 4 5. Сl 2 10 Немолекулярное строение имеют: 1. гидроксид калия 2. Аммиак 3. уксусная кислота 4. азотная кислота 5. графит 11 Ионные связи реализуются в каждом из двух веществ: 1. А l 2 O 3 и FeCl 3 2. K 2 S и NaNO 3 3. KNO 2 и NO 2 4. HF и НСl 5. NaBr и NH 4 F 12 Атомную кристаллическую решётку в твёрдом состоянии имеют: 1. кислород 2. белый фосфор 3. красный фосфор 4. алмаз 5. хлорид натрия 13 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых химическая связь образована за счет общей пары электронов. 1. Ca 2. H 2 O 3. NaCl 4. CaO 5. Cl 2 14 Молекулярное строение имеют: 1. пропанол-2 2. ацетат калия 3. углекислый газ 4. метилат натрия 5. карбонат кальция 15 Все вещества с ионными кристаллическими решётками 1. твёрдые 2. Пластичные 3. относительно летучие 4. хорошо растворимы в воде 5. имеют высокие температуры плавления 16 Из предложенного перечня выберите два соединения, между молекулами которых образуется водородная связь. 1. метан 2. Силан 3. Аммиак 4. Фосфин 5. Вода Конец формы Хлористый аммоний (хлорид аммония, нашатырь) - неорганическое соединение, широко использующееся в самых разных областях. С химической точки зрения - соль аммония; формула NH 4 Cl. Хлорид аммония был известен уже в Древней Греции и Древнем Египте. Одно из его названий, «нашатырь» происходит от египетского «нушадир» - вещества, которое жрецы собирали на стенках пещер, чтобы вдыхать его пары перед церемонией и настраиваться на общение с божественными силами. «Аммоний» ведет историю названия от имени египетского бога Солнца Амона. В Древней Греции вещество добывали из сажи, которая образовывалась на стенках дымоходов в результате горения верблюжьего навоза, служившего грекам топливом (хлористый аммоний получается при разложении выделений животных и человека). Хлорид аммония встречается в природе в вулканических пещерах и около трещин в земной коре, в виде налета или корочек. СвойстваNH 4 Cl - белый кристаллический порошок (реактив технической чистоты может быть желтоватым или розовым), слегка гигроскопичный, без запаха, солоноватый на вкус. Хорошо растворяется в воде и жидком аммиаке, с ростом температуры водорастворимость увеличивается. Вступает в реакцию со щелочами с образованием соли, воды и аммиака. В гораздо меньшей степени реактив растворяется в этиловом и метиловом спиртах. Горит с выделением густого белого дыма. Полностью разлагается при температуре свыше 338 °С, а также под действием электрического тока. Горящий хлорид аммония выделяет аммиак, который раздражает органы дыхания. Водный раствор реактива - это нашатырный спирт, жидкость с резким запахом, который возбуждающе действует на нервную систему. Реактив используется как лекарство, но лечение нашатырным спиртом должно проводиться строго по рекомендации врача, так как передозировка может привести к остановке дыхания и коме (в качестве антидота вводят щелочные растворы, например, натрия гидрокарбонат). К тому же это лекарство имеет противопоказания.
Хлористый аммоний относится к веществам умеренно опасным (класс 3), работать с ним следует в средствах защиты : резиновых перчатках, защитных очках и респираторе, в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией. Нужно следить, чтобы реактив не попал на кожу и слизистые оболочки. Хранить хим. реактив нужно в герметично закрытых многослойных мешках, в крытых помещениях без доступа влаги. Соединение опасно для окружающей среды. ПрименениеВ цветной металлургии для травления металлов. В магазине «ПраймКемикалсГрупп» вы можете купить 1. Наиболее полярными являются связи в молекуле: а)НС1 б)AsH 3 в)РН 3 r)H 2 S 2. Линейную форму имеет молекула: а)Н 2 О б)H 2 S в)ВеС1 2 г) OF 2 3. Геометрическая форма молекулы метана СН 4: а) угловая в) пирамидальная б) треугольная г) тетраэдрическая 4. Пирамидальную форму имеет молекула: а)ВС1 3 б)SiBr 4 в)А1Вг 3 г) РС1 3 5. Полярной молекулой является: а)СО 2 б)СН 4 b)NH 3 r)N 2 6. Число σ-связей в три раза больше числа π-связей в молекуле: а) хлористой кислоты б) ортофосфорной кислоты в) сернистой кислоты г) хлорноватой кислоты 7. В каком ряду представлены формулы соединений только с ковалентной связью? а) ВаС1 2 , CdC1 2 , LiF в) NaCl, CuSO 4 , Fe(OH) 3 б) H 2 O, SiO 2 , CH3COOH г) N 2 , HNO 3 , NaNO 3 8. Химические связи какого типа отсутствуют в хлориде аммония? а) ковалентные полярные б) ковалентные неполярные в) донорно-акцепторные г) ионные 9. Химическая связь, образующаяся между атомами элементов с порядковыми номерами 3 и 9: а) ковалентная полярная б) металлическая в) ковалентная неполярная г) ионная 10. Сколько электронов, содержащихся в молекуле этилена, не участвуют в образовании химических связей? а) 4 б) 8 в) 12 г) 16 11. Число электронов, участвующих в образовании химических связей, наибольшее в молекуле: а)Н 2 О б)С1 2 b)H 2 S r)N 2 12. Атомную кристаллическую решетку имеет: а) гидроксид натрия в) железо б) алмаз г) лед 13. Какой тип кристаллической решетки характерен для соединений s-металлов с р-элементами, имеющими большую электроотрицательность? а) металлическая в) атомная б) ионная г) молекулярная 14. В каком ряду перечислены вещества соответственно с атомной, молекулярной и ионной кристаллическими решетками в твердом состоянии? а) алмаз, хлорид натрия, графит б) белый фосфор, вода, мел в) оксид кремния (IV), медь, азот г) алмаз, углекислый газ, фторид калия 15. Что изменяется при образовании хлорида аммония из аммиака и хлороводорода? а) степень окисления атома азота б) степень окисления и валентность атома азота в) валентность атома азота г) степень окисления атома водорода 16. Какая из следующих частиц образовалась по донорно-акцепторному механизму? a)F 2 б)HF в)BF 4 – г)BF 3 17. В каком веществе степень окисления и валентность азота равны по абсолютной величине? a)N 2 б)NH 3 b)HNO 3 г) NH 4 C1 18. Какая из молекул наименее устойчива? а)Н 2 О 6)H 2 S B)H 2 Se г) Н 2 Те 19. Какая химическая связь наименее прочная? а) металлическая в) водородная б) ионная г) ковалентная 20. Атом какого элемента проявляет наибольшую склонность к образованию ионных связей? а) С б) Si в)F г)P 21. Как изменяется полярность и прочность связи в ряду молекул HF → НС1 → HI? а) как полярность, так и прочность связи увеличиваются б) полярность увеличивается, прочность уменьшается в) как полярность, так и прочность связи уменьшаются г) полярность уменьшается, прочность увеличивается 22. Орбитали какого типа атомов водорода и хлора соответственно перекрываются при образовании молекулы хлороводорода? a) s и s б) s и р в) р и р г) p и s 23. В какой молекуле все связи являются ковалентными полярными? а)Н 2 О 2 б)С 2 Н 4 в)С 2 Н 2 г)СО 2 24. Какой элемент имеет наибольшее алгебраическое значение высшей степени окисления? а) фтор б) хром в) углерод г) хлор 25. Какой элемент имеет наименьшее алгебраическое значение низшей степени окисления? а) азот б) сера в) водород г) бром 26. В каком соединении водород имеет отрицательную степень окисления? a)NH 4 Cl б)СаН 2 в) Н 2 О 2 г) HF 27. В соединениях ВС1 3 , Ве1 2 и SiBr 4 валентные орбитали центральных атомов находятся соответственно в следующих гибридных состояниях: a) sp, sp 2 , sp 3 в) sp, sp 3 , sp 2 б) sp 2 ,sp, sp 3 г) sp 3 , sp 2 ,sp 28. Валентность азота в следующих соединениях: N 2 , NH 3 , NH 4 + , CH 3 NН 2, HNO 3 - равна соответственно: а) 0, III, IV, V, V в) III, III, IV, III, IV б) I, III, III, IV, IV r) III, III, III, IV, V 29.Правильной характеристикой ионной связи является: б) направленная, ненасыщаемая в) направленная, насыщаемая г) ненаправленная, насыщаемая 30.Правильной характеристикой ковалентной связи является: а) ненаправленная, ненасыщаемая б) направленная, ненасыщаемая в) направленная, насыщаемая г) ненаправленная, насыщаемая 31.Двойные связи между атомами существуют в каждом соединении, входящем в группу: а) СО, СО 2 в) S 8 , C 2 H 4 б) С 2 Н 2 , SO 2 г) СО 2 , С 2 Н 4 32.Тройные связи между атомами существуют в каждом соединении, входящем в группу: а) СО, N 2 б) N 2 , SO 2 в) S 8 , С 2 Н 2 г) СО 2 , С 2 Н 4 33.Для какого элемента высшая степень окисления больше номера группы, в которой он находится в периодической системе? а) марганец б) золото в) бор г) азот 34.Количественная характеристика элементов, которая позволяет судить о типе химической связи между атомами этих элементов, - это: а) радиус атомов в) электроотрицательность б) заряд ядра г) атомная масса 35.Одинарная полярная, двойная неполярная, одинарная неполярная, тройная полярная связи существуют в молекулах соответственно следующих веществ: а) HF, С 2 Н 4 , Вг 2 , СО в) Н 2 , СО 2 , НС1, N 2 б) HBr, SO 3 , N 2 , С 2 Н 2 г) С1 2 , О 2 , С 2 Н 6 , СО 36.Общее σ- числои π-связей в молекуле дихромовой кислоты равно соответственно: а) 10 и 4 б) 4 и 10 в) 6 и 2 г) 2 и 6 37.Даны вещества: хлорид цезия, медь, алмаз, ромбическая сера, лед, оксид натрия, йод, «сухой лед» (твердый СО 2), графит, платина, гидрид калия. Среди них число веществ с атомной кристаллической решеткой равно: а) 4 б)3 в) 2 г)1 38. Даны вещества: хлорид цезия, медь, алмаз, ромбическая сера, лед, оксид натрия, йод, «сухой лед» (твердый СО 2), графит, платина, гидрид калия. Среди них число веществ с молекулярной кристаллической решеткой равно: а) 4 б) 3 в) 2 г) 1 39.Даны вещества: хлорид цезия, медь, алмаз, ромбическая сера, лед, оксид натрия, йод, «сухой лед» (твердый СО 2), графит, платина, гидрид калия. Среди них число веществ с ионной кристаллической решеткой равно: а) 4 б) 3 в) 2 г) 1 40.Даны вещества: хлорид цезия, медь, алмаз, ромбическая сера, лед, оксид натрия, йод, «сухой лед» (твердый СО 2), графит, платина, гидрид калия. Среди них число веществ с металлической кристаллической решеткой равно: а) 4 б) 3 в) 2 г) 1
Статьи по теме |
В промышленности хлористый аммоний получают как побочный продукт при производстве соды. В лаборатории соединение можно синтезировать из хлора и аммиака, или пропусканием аммиака с хлорводородом через раствор поваренной соли.
