Получение, собирание и распознавание аммиака

Получение, собирание и распознавание аммиака — это базовые лабораторные операции, часто проводимые в школьной и вузовской химии. Вот подробное описание каждого из этапов:

1. Получение аммиака

Аммиак (NH₃) можно получить несколькими способами, но в лабораторных условиях наиболее распространён следующий метод:

Разложение солей аммония щелочью:

Используется, например, хлорид аммония (NH₄Cl) и гидроксид натрия (NaOH). При нагревании этой смеси происходит реакция:

Аммиак выделяется в виде газа. Реакция экзотермическая, но требует нагрева.

2. Собирание аммиака

Аммиак — газ с определёнными физико-химическими свойствами, которые влияют на способ его собирания:

• Легче воздуха (его относительная плотность по воздуху ~0.59).

• Хорошо растворим в воде, особенно в холодной, поэтому собирать его "вниз водой" нецелесообразно.

• Малополярная молекула, но с высокой растворимостью из-за способности к образованию водородных связей.

Метод собирания:

• Собирают аммиак методом вытеснения воздуха вверх. Для этого колбу с реакционной смесью соединяют с приёмником (например, пробиркой), расположенным вверх дном.

• Важно, чтобы весь путь до приёмника был сухим — аммиак активно поглощается влагой.

• Обычно используют сушильную трубку с негашёной известью (CaO) или кальцинированной содой (Na₂CO₃) для удаления водяных паров.

3. Распознавание аммиака

Есть несколько характерных признаков и реакций, по которым можно однозначно распознать аммиак:

1. Запах

• Аммиак имеет резкий, едкий, "нашатырный" запах. Это самый первый признак его присутствия.

2. Индикаторы

• Аммиак — основный газ, поэтому:

  • Синяя лакмусовая бумажка — не изменяется.

  • Красная лакмусовая бумажка — синеет.

  • Фенолфталеин — розовеет в водном растворе.

3. Дым с соляной кислотой

• При поднесении палочки, смоченной концентрированной соляной кислотой (HCl), к выходящему аммиаку, образуется белый дым — это кристаллы хлорида аммония:

Эта реакция используется как качественная проба на аммиак.

Итог:

• Аммиак получают нагреванием смеси солей аммония с щёлочами.

• Собирается он вытеснением воздуха вверх, из-за малой плотности и высокой растворимости в воде.

• Распознаётся по запаху, действию на индикаторы и образованию белого дыма с HCl.

Этот процесс часто используется как учебный эксперимент и хорошо иллюстрирует свойства газов и кислотно-основные взаимодействия.