Номер 4, страница 55 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Объясните, почему при проведении качественной реакции для обнаружения иона аммония содержимое пробирки надо нагревать.

Решение

Качественная реакция на ион аммония ($\text{NH}_4^+$) основана на его взаимодействии с сильным основанием (например, гидроксидом натрия $\text{NaOH}$ или гидроксидом калия $\text{KOH}$) с образованием газообразного аммиака ($\text{NH}_3$). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$\text{NH}_4^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightleftharpoons \text{NH}_3(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l})$

Эта реакция является обратимой, и аммиак ($\text{NH}_3$) хорошо растворяется в воде при комнатной температуре. Нагревание содержимого пробирки необходимо по нескольким причинам:

1. Смещение равновесия: Реакция образования аммиака является эндотермической в прямом направлении, а также нагревание способствует выделению газообразного продукта из раствора. Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры смещает равновесие в сторону образования продуктов реакции, увеличивая выход аммиака.

2. Уменьшение растворимости газов: Растворимость газов в жидкостях уменьшается с повышением температуры. При нагревании раствора значительно снижается растворимость аммиака в воде, что способствует его выделению из раствора в виде газа. Это позволяет обнаруживать даже небольшие количества образовавшегося аммиака.

Выделившийся газообразный аммиак ($\text{NH}_3$) можно обнаружить по его характерному резкому запаху или по изменению цвета влажной красной лакмусовой бумажки (она станет синей, так как аммиак является щелочным газом).

Ответ: Нагревание содержимого пробирки при проведении качественной реакции на ион аммония необходимо для смещения равновесия реакции в сторону образования газообразного аммиака и для уменьшения его растворимости в растворе, что способствует выделению аммиака и облегчает его обнаружение даже при низких концентрациях.