Русская Википедия:Аммоний
Аммоний — полиатомный катион с химической формулой <chem>NH4^+</chem>. Аммоний с анионами образует соли аммония, аммониевые соединения, последние входят в большой класс ониевых соединений[1]. Ион аммония NH4+ является правильным тетраэдром с азотом в центре и атомами водорода в вершинах тетраэдра. Размер иона — 1,43 Å[2].
Существует также короткоживущий свободный радикал аммония с формулой NH4Шаблон:Sfn (см. Свободный аммоний).
Диссоциация солей аммония
При диссоциации солей аммония в водных растворах образуется катион аммония, например:
- <math>\mathsf{NH_4Cl \rightleftarrows NH_4^+ + Cl^-}</math>
Свойства солей аммония
Большинство солей аммония — бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и легко разлагающиеся при нагревании с выделением газов.
- Прочность солей аммония сильно различается. Чем сильнее кислота, тем более устойчива соль аммония. Так, соль сильной соляной кислоты хлорид аммония <chem>NH4Cl</chem> вполне стабилен при комнатной температуре, а соль слабой угольной кислоты карбонат аммония <chem>(NH4)2CO3</chem> в этих условиях заметно разлагается.
Аммониевые соли летучих кислот при нагревании разлагаются, выделяя газообразные продукты, которые при охлаждении вновь образуют соль:
- <math>\mathsf{NH_4Cl \rightleftarrows NH_3 + HCl}</math>
Если соль образована нелетучей кислотой, то нагревание протекает с разложением аммонийной соли:
- <math>\mathsf{NH_4H_2PO_4 \rightarrow NH_3 + H_3PO_4}</math>
- Если анион соли аммония содержит атом-окислитель, то при её нагревании происходит реакция внутримолекулярного окисления-восстановления, например:
- <math>\mathsf{(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2 + 4H_2O}</math>
- <math>\mathsf{NH_4NO_3 \rightarrow N_2O + 2H_2O}</math>
- Восстановительные свойства аммония используются во взрывчатых веществах, например аммоналах.
Реакция обнаружения аммония
Реакция для обнаружения аммония — выделение аммиака при действии едких щелочей на соли аммония:
- <math>\mathsf{NH_4Cl + NaOH \rightarrow NaCl + NH_3 + H_2O}</math>
Широко используется для спектрофотометрического количественного анализа также реакция с реактивом Несслера.
«Свободный аммоний»
При взаимодействии раствора хлорида аммония с амальгамой натрия образуется «амальгама аммония» — тестообразная масса, выделяющая водород и аммиакШаблон:Sfn.
При действии иодида аммония <chem>NH4I</chem> на синий раствор металлического натрия в жидком аммиаке наблюдается обесцвечивание, которое может быть интерпретировано как образование «свободного аммония»:
- <math>\mathsf{Na + NH_4I \rightarrow NaI + NH_4}</math>
Заметное разложение этого раствора с выделением водорода идет при температурах выше −40 °C, образовавшаяся бесцветная жидкость легко присоединяет иод (предположительно — по схеме):
- <math>\mathsf{2NH_4 + I_2 \rightarrow 2NH_4I}</math>
однако существование свободного радикала <chem>NH4</chem> в этом случае сомнительно, в 1960-х годах предполагалось, что в этом растворе присутствуют сольватированные аммиаком атомы водорода <chem>H.NH3</chem>Шаблон:Sfn.
Замещённые соединения аммония
Органические
Атомы водорода в аммонии могут быть замещены на органические радикалы. Существуют соединения одно-, двух-, трёх- и даже четырёхзамещённого аммония. Гидроксиды четырёхзамещённого аммония (например, гидроксид тетраметиламмония) могут быть выделены в свободном состоянии и являются намного более сильными щелочами, чем сам аммоний и его производные меньшей степени замещения.
Неорганические
Тетрафтораммоний <chem>[NF4]^+</chem> представляет собой аммоний, все четыре атома водорода в котором замещены фтором. Тетрафтораммоний является одним из немногих соединений, в которых азот имеет степень окисления +5, является сильнейшим окислителем и устойчив только в соединении с комплексными фтористыми анионами, например, тетрафтороборатом <chem>[BF4]^-</chem>.
См. также
Литература
Примечания
