Получение АММИАКА из аммиачной воды, его осушение

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ПО ТЕМЕ «АММИАК»

Красицкий В. А.,

доцент химического факультета Белорусского государственного университета

Опыт № 1.

Получение АММИАКА из аммиачной воды, его осушение

и собирание»

1. Демонстрация опыта целесообразна при изучении темы:

«Получение аммиака. Физические и химические свойства аммиака».

2. Реактивы:

а) Аммиачная вода NH₃ · H₂O (20 – 25%);

б) Гранулированный гидроксид натрия или калия.

3. Оборудование:

а) Колба Вюрца обёмом 500 см³ с пробкой;

б) Химическая воронка;

в) Осушительная колонка или склянка Тищенко для твердых веществ;

г) Демонстрационный цилиндр объемом 500 см³;

д) Резиновые пробки для колбы и пробирки;

е) Штатив с зажимами и кольцами;

ж) Кристаллизатор;

з) Спиртовка;

и) Прямая стеклянная трубка;

к) Резиновые трубки;

л) Влажные полоски фенолфталеиновой или универсальной индикаторной бумаги;

м) Ватный тампон;

н) Центры кипения (кусочки битого фарфора).

4. Подготовка к демонстрации:

а) Боковой отвод колбы Вюрца соедините резиновой трубкой с осушительной колонкой (склянкой Тищенко), в которой находится гранулированная щелочь. Колбу укрепите вертикально в зажиме штатива и поместите в нее 3 – 4 центра кипения. Через воронку налейте аммиачную воду не более 1/3 объема колбы и закройте ее пробкой. Осушительную колонку (склянку Тищенко) соедините с прямой стеклянной трубкой.

б) В кольце или в зажиме штатива закрепите сухой демонстрационный цилиндр дном вверх и введите в него газоотводную трубку. Отверстие цилиндра закройте неплотным ватным тампоном.

5. Демонстрация опыта:

а) Осторожно нагрейте колбу Вюрца до начала «кипения» жидкости. Скорость выделения газа регулируйте, изменяя нагрев колбы.

б) Степень наполнения цилиндра контролируйте, периодически поднося к его отверстию индикаторную бумагу. Как только она интенсивно окрасится, нагревание прекратите и достаньте из цилиндра газоотводную трубку, укрепив ватный тампон в его отверстии.

6. Объяснение наблюдаемых явлений:

При нагревании аммиачной воды содержащийся в ней неустойчивый гидрат аммиака легко разлагается:

NH₃ · H₂O = NH₃↑ + H₂O.

Выделяющийся из кипящей жидкости газ содержит примесь паров воды. Она поглощается гранулами щелочи в осушительной склянке, из которой газ выходит сухим и собирается в цилиндре. Поскольку аммиак легче воздуха почти в полтора раза, его собирают в цилиндр, перевернутый вверх дном: аммиак из газоотводной трубки поднимается вверх, вытесняя из цилиндра воздух.

Бесцветная фенолфталеиновая бумага у отверстия цилиндра окрашивается в малиновый цвет, а универсальная индикаторная бумага изменяет цвет с желтого на фиолетовый, что свидетельствует о наличии гидроксид-анионов. Это объясняется тем, что аммиак соединяется с водой, находящейся на бумаге, и превращается в гидрат аммиака. Он обратимо диссоциирует, образуя гидроксид-анионы, которые изменяют окраску индикатора:

NH₃ + H₂O ↔ NH₃ · H₂O ↔ NH₄⁺ + OH ^– .