Номер 5, страница 74, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. При вспашке поля под картофель с целью уничтожения колорадского жука в почву вносят аммиачную воду. Каков состав аммиачной воды и как она получается?

Состав аммиачной воды

Аммиачная вода (также известная как гидрат аммиака или гидроксид аммония) — это водный раствор аммиака ($NH_3$). Аммиак хорошо растворяется в воде. При растворении он частично вступает в обратимую химическую реакцию с водой, в результате чего в растворе устанавливается равновесие:

$NH_3 + H_2o \rightleftharpoons NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Таким образом, аммиачная вода представляет собой сложную систему, в которой одновременно присутствуют молекулы воды ($H_2O$), растворенные молекулы аммиака ($NH_3$), а также в небольшом количестве ионы аммония ($NH_4^+$) и гидроксид-ионы ($OH^-$). Наличие гидроксид-ионов обусловливает щелочную реакцию раствора.

Для сельскохозяйственных нужд, как правило, применяют раствор с массовой долей аммиака от 18% до 25%.

Ответ: Аммиачная вода — это водный раствор аммиака ($NH_3$), в котором в результате обратимой реакции с водой сосуществуют молекулы аммиака ($NH_3$), воды ($H_2O$), ионы аммония ($NH_4^+$) и гидроксид-ионы ($OH^-$).

Получение аммиачной воды

Аммиачную воду получают, растворяя газообразный аммиак ($NH_3$) в воде. Этот процесс экзотермический (происходит с выделением тепла), поэтому для получения концентрированных растворов требуется охлаждение.

В свою очередь, газообразный аммиак в промышленности получают синтезом из азота ($N_2$) и водорода ($H_2$) по методу Габера-Боша. Этот процесс описывается уравнением:

$N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$

Реакция проводится при высоких показателях температуры (400–500o C) и давления (150–350 атмосфер) с использованием катализатора (обычно на основе железа).

Исходные вещества для синтеза аммиака также получают промышленными методами: азот — из сжиженного воздуха, а водород — в основном путем конверсии метана ($CH_4$), который является главной составляющей природного газа.

Полученный газообразный аммиак направляют в специальные поглотительные колонны (абсорберы), где он насыщает воду до требуемой концентрации.

Ответ: Аммиачную воду получают растворением в воде газообразного аммиака, который в промышленных масштабах синтезируют из азота и водорода по методу Габера-Боша.