Номер 4, страница 313 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 44. Аммиак. Соли аммония - номер 4, страница 313.

Условие.

4. Как свойства солей аммония обусловливают их применение?

Решение.

Решение 2.

Применение солей аммония напрямую связано с их характерными химическими и физическими свойствами. Рассмотрим основные из них, приводя примеры.

Высокое содержание азота и хорошая растворимость в воде

Соли аммония, такие как нитрат аммония ($NH_4NO_3$), сульфат аммония ($(NH_4)_2SO_4$) и фосфаты аммония ($(NH_4)_2HPO_4$, $NH_4H_2PO_4$), содержат азот в доступной для растений форме (ион $NH_4^+$). Азот является ключевым элементом для роста и развития растений, так как входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Благодаря хорошей растворимости в воде, эти соли легко усваиваются корневой системой растений. Это свойство обусловило их широкое применение в сельском хозяйстве в качестве азотных и комплексных удобрений.

Ответ: Высокое содержание азота и хорошая растворимость делают соли аммония эффективными азотными удобрениями, которые легко усваиваются растениями.

Термическая нестойкость (разложение при нагревании)

Многие соли аммония при нагревании разлагаются с выделением газообразных продуктов. Это свойство используется в разных областях:

– Карбонат ($ (NH_4)_2CO_3 $) и гидрокарбонат аммония ($ NH_4HCO_3 $) разлагаются на аммиак, углекислый газ и воду: $ NH_4HCO_3 \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + CO_2 \uparrow + H_2O $. Выделяющиеся газы разрыхляют тесто, поэтому эти соли применяют в пищевой промышленности в качестве разрыхлителей (пищевая добавка E503).

– Хлорид аммония ($ NH_4Cl $) при нагревании разлагается на аммиак и хлороводород: $ NH_4Cl(тв.) \rightleftharpoons NH_3(г.) + HCl(г.) $. Образующийся хлороводород реагирует с оксидной пленкой на поверхности металлов, очищая ее. Это свойство используется при пайке и лужении металлов (в качестве флюса).

– Нитрат аммония ($ NH_4NO_3 $) при сильном нагревании или детонации разлагается с выделением большого объема газов, что является взрывом: $ 2NH_4NO_3 \xrightarrow{t, детонация} 2N_2 \uparrow + O_2 \uparrow + 4H_2O $. Это свойство позволяет использовать его для производства промышленных взрывчатых веществ (например, аммонала).

Ответ: Способность разлагаться при нагревании с выделением газов используется в пищевой промышленности (разрыхлители), металлургии (флюсы для пайки) и в производстве взрывчатых веществ.

Гидролиз по катиону

Соли аммония, образованные слабой основой (гидроксид аммония $NH_3 \cdot H_2O$) и сильной кислотой (например, $HCl$, $H_2SO_4$, $HNO_3$), в водном растворе подвергаются гидролизу по катиону $NH_4^+$, создавая слабокислую среду: $ NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+ $. Это свойство используется в электролитах для сухих гальванических элементов (например, в солевых батарейках), а также учитывается при их использовании в качестве удобрений, так как они могут подкислять почву.

Ответ: Гидролиз солей аммония с образованием кислой среды используется в гальванических элементах и учитывается при внесении их в почву в качестве удобрений.

Взаимодействие со щелочами

При реакции солей аммония со щелочами при нагревании выделяется газообразный аммиак с резким запахом. Эта реакция является качественной на ион аммония: $ NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + NH_3 \uparrow + H_2O $. Физиологическое действие выделяющегося аммиака используется в медицине: нашатырный спирт и нюхательные соли (на основе карбоната аммония) применяют для выведения человека из обморочного состояния, так как резкий запах стимулирует дыхательный центр.

Ответ: Реакция со щелочами с выделением аммиака используется для обнаружения ионов аммония, а физиологическое действие аммиака – в медицине (нашатырный спирт, нюхательные соли).

Физиологическое действие отдельных солей

Некоторые соли аммония обладают специфическим действием на организм. Например, хлорид аммония ($NH_4Cl$) применяется в медицине в качестве отхаркивающего средства в составе микстур от кашля, а также как диуретик.

Ответ: Специфическое физиологическое действие некоторых солей, например, хлорида аммония, позволяет использовать их в качестве лекарственных препаратов.