27.12.2022.

6 МСТУ. Хімія. Урок №18.

Тема .Сполуки неметалів з Гідрогеном.

У робочий зошит законспектуйте тему. На закріплення прочитайте пам'ятку та письмово зробіть завдання:

Завдання для самоконтролю

■ 59. Закінчіть рівняння реакцій, назвіть продукти реакції:
NH₃ + HCl →             
NH₃ + H₂S →
NH₃ + H₃PO₄ →         
NH₃ + HNO₃ →

60.  Напишіть рівняння реакцій, які виражають хімічні властивості амоніаку. Реакції, які проходять, зі зміною ступеня окиснення елементів, розгляньте з точки зору окиснення-відновлення.

61. Складіть рівняння реакцій, в результаті яких утворюються: амоніак, амоній хлорид.

62. Складіть рівняння реакцій для здійснення таких перетворень:
амоніак → азот → нітроген(ІІ) оксид  → нітроген(IV)оксид.

63. Напишіть рівняння реакцій в молекулярному та йонному вигляді між такими речовинами:
NH₄OH + HCl→                
NH₄OH + CO₂→
NH₄OH →                                     
NH₄OH + Al₂(SO₄)₃→

▲● 64. Встановіть відповідність:

1. амоніак	а) NH4OH
2. нашатир	б) NH3
3. нашатирний спирт	в) NH4Cl

65. Виберіть фізичні властивості характерні для хлороводню:
а) безбарвна рідина;
б) безбарвний газ;
в) газ без запаху;
г) газ із різким запахом;
д) добре розчинний у воді;
е) погано розчинний у воді.

●● 66. Встановіть послідовність зростання ступенів оксинення елементів у сполуках з Гідрогеном:
а) Cl;
б) P;
в) Si;
г) S.

Гідроген хлорид

Гідроген хлорид (хлороводень) – безбарвний газ з різким характерним задушливим запахом. Він у 1,26 разів важчий за повітря. При атмосферному тиску і температурі –84°С гідроген хлорид переходить у рідкий стан, а при температурі –112°С – твердне. Сухий гідроген хлорид не вступає у взаємодію з металами, а при наявності слідів вологи реакція з активними металами відбувається енергійно. В 1 л води розчиняється до 500 л гідроген хлориду утворюючи хлоридну кислоту. «Туман», що з’являється при попаданні гідроген хлориду у вологе повітря – це дрібненькі краплинки хлоридної кислоти. Хлороводень сильно подразнює дихальні шляхи, тому досліди з ним слід проводити у витяжній шафі. Хлоридна кислота належить до сильних кислот і виявляє всі властивості кислот.

Якісна реакція на хлорид-йон. При взаємодії хлоридної кислоти і хлоридів із розчином арґентум нітрату випадає сирнисто-білий осад AgCl нерозчинний у воді та нітратній кислоті. Скорочене йонне рівняння якісної реакції: Ag⁺ +Cl^– = AgCl↓.

Лабораторний дослід 2. Виявлення хлорид-йонів в розчині

Налийте в пробірку хлоридної кислоти, добавте 2-3 краплі розчину арґентум нітрату. Що спостерігаєте. Запишіть йонно-молекулярне рівняння проведеної реакції. Зробіть висновок про якісну реакцію на хлорид-йон.

Добування. У промисловості добувають гідроген хлорид спалюванням водню в атмосфері хлору: Н₂ + Сl₂ = 2HCl↑.
У лабораторії – за реакцією обміну між кухонною сіллю у твердому стані і концентрованою сульфатною кислотою при нагріванні: 2NaCl + H₂SO₄ = 2HCl + Na₂SO₄.
Гідроген хлорид і хлоридну кислоту  використовують для добування синтетичного каучуку, пластмаси, очищення поверхні металів від продуктів корозії, добування хлору в лабораторії, переробки руд, здійснення гідролізу целюлози, виробництва хлоридів  та інших продуктів.

Амоніак

Амоніак NH₃ (аміак, гідроген нітрид) – безбарвний газ із характерним різким запахом, майже в два рази легший за повітря, дуже добре розчиняється у воді. За звичайних умов в одному об’ємі води розчиняється близько 700 об’ємів амоніаку. При підвищеному тиску або охолодженні  до –33,6⁰ С амоніак зріджується, а при –77,8⁰ С твердне. Рідкий амоніак має велику теплоту випаровування, тому його використовують у холодильних установках. Розчин амоніаку у воді називають аміачною водою або нашатирним спиртом.

Фізіологічна дія. Вдихання малих кількостей амоніаку стимулює роботу серця і нервової системи, тому нашатирний спирт дають нюхати при втраті свідомості та отруєнні чадним газом. Вдихання великих кількостей подразнює слизову оболонку очей і дихальних шляхів. При попаданні в організм викликає нудоту, пронос, смерть від набряку гортані. При потраплянні в очі викликає сліпоту.
Перша допомога при отруєнні амоніаком: свіже повітря, промити шлунок водою підкисленою оцтом або лимонним соком, випити склянку молока. Очі промивають великою кількістю води.

Хімічні властивості амоніаку

Амоніак – активна речовина.

1. Взаємодія амоніаку з киснем. Амоніак добре горить у кисні, гірше на повітрі. Він горить блідим, зеленуватим полум’ям. При горінні утворюється вільний азот і вода. 
У цій реакції амоніак проявляє відновні властивості.
При участі каталізатора утворений азот також сполучається з киснем, тому продуктами реакції буде нітроген (ІІ) оксид: .

2. Взаємодія амоніаку з водою. Амоніак добре розчиняється у воді. Якщо в суху колбу заповнену амоніаком і закриту пробкою із вставленою трубкою з витягнутим кінцем, занурити у воду, до якої було додано кілька крапель фенолфталеїну, то з безбарвної рідини починає бити малиновий фонтан.  Амоніак вступає в хімічну взаємодію з водою. У результаті реакції утворюється гідроксид амонію, про що свідчить зміна кольору індикатора.
В цій реакції до молекули амоніаку від молекули води приєднується атом Гідрогену, в результаті чого утворюється одновалентна група атомів NH₄, яку назвали «амоній». Ця група атомів має позитивний заряд, тому її ще називають йоном амонію NH₄⁺. Йони амонію притягують гідроксиид-йони від молекули води, внаслідок чого утворюється гідроксид амонію: NH3 + H-OH ⇄NH₄OH.
Реакція взаємодії амоніаку з водою являється оборотною. Молекули гідроксиду амонію розпадаються на амоніак і воду, що легко встановити по запаху. Чим більша температура розчину, тим реакція у зворотному напрямку протікає швидше. При нагріванні розчинність амоніаку різко зменшується, і він звітрюється з розчину. Водний розчин амоніаку належить до слабких і нестійких основ.

3. Взаємодія з кислотами. Амоніак легко взаємодіє з кислотами. В цих реакціях до молекули амоніаку приєднується атом Гідрогену кислоти і утворюється йон амонію, який входить до складу солі. Наприклад, при взаємодії амоніаку з хлоридною кислотою утворюється сіль амоній хлорид: NH₃ + HCl = NH₄Cl.
Утворення хлориду амонію можна спостерігати на такому досліді: наблизимо одну до одної скляні палички, що змочені, одна – концентрованим розчином нашатирного спирту, друга – концентрованою хлоридною кислотою (рис. 1). між паличками з’являється білий дим. Цей дим складається з найдрібніших кристаликів амоній хлориду.

Гідроксид амонію проявляє основні властивості. Він взаємодіє з кислотами і кислотними оксидами:
NH₄OH + H₂SO₄ = NH₄HSO₄ + H₂O
2NH₄OH + CO₂ = (NH₄)₂CO₃ + H₂O

Застосування амоніаку. Амоніак – один із важливих продуктів хімічної промисловості. Він є вихідною речовиною для виробництва нітратної кислоти, нітратних добрив, вибухових речовин, барвників, лікарських речовин.
Випаровування рідкого амоніаку використовують у холодильних установках для створення штучного холоду. Штучний холод дає можливість перевозити продукти, що швидко псуються на будь-які віддалі, зберігати їх на складах.
У сільському господарстві водний розчин амоніаку (нашатирний спирт) використовують як рідке азотне добриво. У побуті нашатирний спирт використовують для виведення плям, чищення ювелірних виробів, килимів. Використовують у лабораторній практиці та  медицині.

1.Гідроген хлорид

Гідроген хлорид (хлороводень) – безбарвний газ з різким характерним задушливим запахом. Він у 1,26 разів важчий за повітря. При атмосферному тиску і температурі –84°С гідроген хлорид переходить у рідкий стан, а при температурі –112°С – твердне. Сухий гідроген хлорид не вступає у взаємодію з металами, а при наявності слідів вологи реакція з активними металами відбувається енергійно. В 1 л води розчиняється до 500 л гідроген хлориду утворюючи хлоридну кислоту. «Туман», що з’являється при попаданні гідроген хлориду у вологе повітря – це дрібненькі краплинки хлоридної кислоти. Хлороводень сильно подразнює дихальні шляхи, тому досліди з ним слід проводити у витяжній шафі. Хлоридна кислота належить до сильних кислот і виявляє всі властивості кислот.

Якісна реакція на хлорид-йон. При взаємодії хлоридної кислоти і хлоридів із розчином арґентум нітрату випадає сирнисто-білий осад AgCl нерозчинний у воді та нітратній кислоті. Скорочене йонне рівняння якісної реакції: Ag⁺ +Cl^– = AgCl↓.

Лабораторний дослід 2. Виявлення хлорид-йонів в розчині

Налийте в пробірку хлоридної кислоти, добавте 2-3 краплі розчину арґентум нітрату. Що спостерігаєте. Запишіть йонно-молекулярне рівняння проведеної реакції. Зробіть висновок про якісну реакцію на хлорид-йон.

Добування. У промисловості добувають гідроген хлорид спалюванням водню в атмосфері хлору: Н₂ + Сl₂ = 2HCl↑.
У лабораторії – за реакцією обміну між кухонною сіллю у твердому стані і концентрованою сульфатною кислотою при нагріванні: 2NaCl + H₂SO₄ = 2HCl + Na₂SO₄.
Гідроген хлорид і хлоридну кислоту  використовують для добування синтетичного каучуку, пластмаси, очищення поверхні металів від продуктів корозії, добування хлору в лабораторії, переробки руд, здійснення гідролізу целюлози, виробництва хлоридів  та інших продуктів.

2.Амоніак

Амоніак NH₃ (аміак, гідроген нітрид) – безбарвний газ із характерним різким запахом, майже в два рази легший за повітря, дуже добре розчиняється у воді. За звичайних умов в одному об’ємі води розчиняється близько 700 об’ємів амоніаку. При підвищеному тиску або охолодженні  до –33,6⁰ С амоніак зріджується, а при –77,8⁰ С твердне. Рідкий амоніак має велику теплоту випаровування, тому його використовують у холодильних установках. Розчин амоніаку у воді називають аміачною водою або нашатирним спиртом.

Фізіологічна дія. Вдихання малих кількостей амоніаку стимулює роботу серця і нервової системи, тому нашатирний спирт дають нюхати при втраті свідомості та отруєнні чадним газом. Вдихання великих кількостей подразнює слизову оболонку очей і дихальних шляхів. При попаданні в організм викликає нудоту, пронос, смерть від набряку гортані. При потраплянні в очі викликає сліпоту.
Перша допомога при отруєнні амоніаком: свіже повітря, промити шлунок водою підкисленою оцтом або лимонним соком, випити склянку молока. Очі промивають великою кількістю води.

Хімічні властивості амоніаку

Амоніак – активна речовина.

1. Взаємодія амоніаку з киснем. Амоніак добре горить у кисні, гірше на повітрі. Він горить блідим, зеленуватим полум’ям. При горінні утворюється вільний азот і вода. 
У цій реакції амоніак проявляє відновні властивості.
При участі каталізатора утворений азот також сполучається з киснем, тому продуктами реакції буде нітроген (ІІ) оксид: .

2. Взаємодія амоніаку з водою. Амоніак добре розчиняється у воді. Якщо в суху колбу заповнену амоніаком і закриту пробкою із вставленою трубкою з витягнутим кінцем, занурити у воду, до якої було додано кілька крапель фенолфталеїну, то з безбарвної рідини починає бити малиновий фонтан.  Амоніак вступає в хімічну взаємодію з водою. У результаті реакції утворюється гідроксид амонію, про що свідчить зміна кольору індикатора.
В цій реакції до молекули амоніаку від молекули води приєднується атом Гідрогену, в результаті чого утворюється одновалентна група атомів NH₄, яку назвали «амоній». Ця група атомів має позитивний заряд, тому її ще називають йоном амонію NH₄⁺. Йони амонію притягують гідроксиид-йони від молекули води, внаслідок чого утворюється гідроксид амонію: NH3 + H-OH ⇄NH₄OH.
Реакція взаємодії амоніаку з водою являється оборотною. Молекули гідроксиду амонію розпадаються на амоніак і воду, що легко встановити по запаху. Чим більша температура розчину, тим реакція у зворотному напрямку протікає швидше. При нагріванні розчинність амоніаку різко зменшується, і він звітрюється з розчину. Водний розчин амоніаку належить до слабких і нестійких основ.

3. Взаємодія з кислотами. Амоніак легко взаємодіє з кислотами. В цих реакціях до молекули амоніаку приєднується атом Гідрогену кислоти і утворюється йон амонію, який входить до складу солі. Наприклад, при взаємодії амоніаку з хлоридною кислотою утворюється сіль амоній хлорид: NH₃ + HCl = NH₄Cl.
Утворення хлориду амонію можна спостерігати на такому досліді: наблизимо одну до одної скляні палички, що змочені, одна – концентрованим розчином нашатирного спирту, друга – концентрованою хлоридною кислотою (рис. 1). між паличками з’являється білий дим. Цей дим складається з найдрібніших кристаликів амоній хлориду.

Гідроксид амонію проявляє основні властивості. Він взаємодіє з кислотами і кислотними оксидами:
NH₄OH + H₂SO₄ = NH₄HSO₄ + H₂O
2NH₄OH + CO₂ = (NH₄)₂CO₃ + H₂O

Застосування амоніаку. Амоніак – один із важливих продуктів хімічної промисловості. Він є вихідною речовиною для виробництва нітратної кислоти, нітратних добрив, вибухових речовин, барвників, лікарських речовин.
Випаровування рідкого амоніаку використовують у холодильних установках для створення штучного холоду. Штучний холод дає можливість перевозити продукти, що швидко псуються на будь-які віддалі, зберігати їх на складах.
У сільському господарстві водний розчин амоніаку (нашатирний спирт) використовують як рідке азотне добриво. У побуті нашатирний спирт використовують для виведення плям, чищення ювелірних виробів, килимів. Використовують у лабораторній практиці та  медицині.

Пам’ятка.

§  Сильно забруднену парасольку можна почистити слабким розчином нашатирного спирту з оцтом і водою.

§  Щоб якомога краще вичистити замшеве взуття, зволожують його розчином нашатирного спирту, а потім ретельно протирають гумовою щіткою або наждачним папером.

§  Майже кожна жінка користується косметикою. І буває дуже прикро, коли ненароком пудра. Крем чи туш заплямують одяг. Такі плями з вовняних чи бавовняних тканин видаляють нашатирним спиртом, промиваючи після того зіпсоване місце водою.

§  Якщо кахель втратив блиск, протріть його серветкою. Замоченою у слабкому розчині нашатирного спирту.

§  Щоб вичистити срібну річ, треба промити її теплою водою з милом, а потім обмазати сумішшю нашатирного спирту та крейди.

§  Щіпка солі, розведена в нашатирному спирті, виводить жирні плями на шовкових тканинах.

§  Шерстяні речі з часом лисніють, особливо в тих місцях, де труться. Цей блиск можна усунути таким способом:   виріб   витрушують   і   накривають   змоченою    в нашатирному спирті (на 1 склянку води 2 чайні ложки спирту) тканиною і відпарюють гарячою праскою.

§ Плями від чаю можна вивести без прання. Для цього білу бавов­няну або льняну скатертину обробляють губкою, змоченою нашатир­ним спиртом, змиваючи сліди чаю на підкладену заздалегідь м'яку тканину або папір, а потім змочують очищене місце 10% -м водним розчином лимонної кислоти. Через 10—15 хвилин лимонну кислоту змивають водою.

§  Щоб вичистити срібну річ, треба промити її теплою водою з милом, а потім обмазати сумішшю нашатирного спирту та крейди. Після цього промити теплою водою та протерти.

§  Повернути срібним виробам свіжість і блиск можна, якщо промити їх у теплій воді з додаванням нашатирного спирту (столова ложка на літр води), обполоснути теплою водою на насухо витерти  м`якою тканиною.