Опыт № 1

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ПО ТЕМЕ «АММИАК»

Опыт № 1.

«Получение АММИАКА при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида кальция в простейшем приборе. осушение и собирание аммиака»

1. Демонстрация опыта целесообразна при изучении темы:

«Получение аммиака. Физические и химические свойства аммиака».

2. Реактивы:

а) Кристаллический хлорид аммония («нашатырь»);

б) Гидроксид кальция («гашеная известь»);

3. Оборудование:

а) 2 демонстрационных пробирки

б) Пробки для дем. пробирок (одна – с изогнутой под прямым углом газоотводной трубкой, свободный конец которой не менее 5 см);

в) Химическая воронка;

г) Фарфоровая ступка с пестиком;

д) Фарфоровая ложка;

е) Штатив с зажимами и кольцами;

ж) Спиртовка;

з) Прямая стеклянная трубка;

и) Резиновые трубки;

к) Влажные полоски фенолфталеиновой или универсальной индикаторной бумаги;

л) Ватный тампон;

4. Подготовка к демонстрации:

а) В фарфоровой ступке измельчите кусочки хлорида аммония, добавьте вдвое большую по массе порцию гидроксида кальция. Смесь быстро перемешайте фарфоровой ложкой.

б) Приготовленную смесь быстро перемешайте фарфоровой ложкой и насыпьте в пробирку до 1/3 ее объема. Поместите в верхнюю часть пробирки ватный тампон и закройте ее пробкой с газоотводной трубкой. Закрепите пробирку в зажиме, наклонив ее так, чтобы отверстие оказалось на 1 – 1,5 см ниже дна, а свободный конец трубки направьте вверх. Наденьте на него демонстрационную пробирку, в отверстие которой вставьте ватный тампон.

5. Демонстрация опыта:

а) Осторожно нагрейте реакционный сосуд. При этом на холодных его стенках образуются капельки воды, стекающие вниз в сторону пробки. Они ни в коем случае не должны попадать на нагретое стекло, иначе сосуд может лопнуть.

б) Степень наполнения пробирки газом контролируйте, периодически поднося к его отверстию индикаторную бумагу. Как только она интенсивно окрасится, нагревание прекратите, снимите с трубки пробирку и, не переворачивая ее, закройте пробкой.

6. Объяснение наблюдаемых явлений:

При нагревании смеси твердых хлорида аммония и гидроксида кальция образуются аммиак и пары воды:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O.

Водяные пары конденсируются на холодных стенках сосуда. Образующиеся капли стекают вниз в сторону пробки. Выделяющийся из сосуда газ содержит примесь паров воды, которая частично поглощается гигроскопичной ватой. Поскольку аммиак легче воздуха почти в полтора раза, его собирают методом вытеснения воздуха в демонстрационную пробирку, перевернув ее вверх дном.

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 ^– .