Нитрат аммония NH4NO3: свойства, получение, применение

Нитрат аммония NH4NO3 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 80 г/моль.

Ключевые факты

Формула
NH4NO3
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
80 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 80,05 г/моль
Другие названия
аммиачная селитра; азотнокислый аммоний (устаревшее)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
азот в катионе −3, азот в нитрат-ионе +5, H +1, O −2
Связи
ионная между NH4+ и NO3−, внутри ионов ковалентная полярная, в ионе аммония есть донорно-акцепторная
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое нитрат аммония?

Нитрат аммония, или аммиачная селитра, — одно из главных азотных удобрений в мире. Кристалл построен из иона аммония NH4+ и нитрат-иона NO3−, так что в одном веществе азот встречается сразу в двух степенях окисления: −3 и +5.

Эта особенность определяет и поведение соли. В растворе катион аммония частично реагирует с водой, и среда получается слабокислой. При нагревании внутри одной формульной единицы идёт окислительно-восстановительная реакция, а при сильном нагревании или детонации вещество способно взрываться, поэтому обращаться с ним надо осторожно.

Какие физические свойства у нитрата аммония?

Физические свойства: нитрат аммония NH4NO3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбелые кристаллы без запаха, на воздухе слёживаются из-за гигроскопичности
Растворимость в водеочень хорошая; растворение идёт с сильным поглощением теплоты, раствор заметно охлаждается
Температура плавленияоколо 170 °C; при дальнейшем нагревании разлагается
Среда раствораслабокислая из-за гидролиза по катиону

Какие химические свойства у нитрата аммония?

Нитрат аммония вступает в обмен со щелочами, разлагается при нагревании по-разному в зависимости от температуры и гидролизуется по катиону. Именно разложение чаще всего спрашивают в заданиях.

  1. Со щёлочью: выделяется аммиакNH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2OУсловия: нагревание
  2. Мягкое разложение: оксид азота(I) и водаNH4NO3 → N2O↑ + 2H2OУсловия: осторожное нагревание примерно до 200 °C
  3. Разложение при сильном нагревании или детонации2NH4NO3 → 2N2↑ + O2↑ + 4H2OУсловия: сильное нагревание, возможен взрыв
  4. Гидролиз по катиону аммонияNH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+

В обеих реакциях разложения азот(−3) и азот(+5) сближаются по степени окисления: в первой они дают азот(+1), во второй — простое вещество с нулевой степенью окисления. Так что это внутримолекулярное окисление-восстановление, а не обычный распад.

Как получают нитрата аммония?

В промышленности

Нитрат аммония получают нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком. Реакция идёт с выделением теплоты, а полученный раствор упаривают и гранулируют.

  • NH3 + HNO3 → NH4NO3

В лаборатории

Тот же результат даёт обмен: азотная кислота реагирует с карбонатом аммония, углекислый газ улетучивается, а соль остаётся в растворе.

  • (NH4)2CO3 + 2HNO3 → 2NH4NO3 + H2O + CO2↑

Как распознать нитрат аммония? Качественная реакция

Ион аммония узнают по щёлочи при нагревании: выделяется аммиак с резким запахом, а влажная лакмусовая бумажка над пробиркой синеет. Нитрат-ион подтверждают, добавляя медь и концентрированную серную кислоту: выделяется бурый газ.

  • NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O

Где применяют нитрата аммония?

  • азотное удобрение, самое массовое применение;
  • компонент промышленных взрывчатых веществ для горных работ;
  • холодильные смеси: растворение в воде сильно охлаждает;
  • сырьё для получения оксида азота(I).

Меры предосторожности. Вещество поддерживает горение и при сильном нагревании или ударе взрывоопасно: его нельзя нагревать в закрытой посуде и хранить рядом с горючими материалами. В школьном опыте можно работать только с малыми количествами под руководством учителя.

Чему равна молярная масса нитрата аммония?

M(NH4NO3) = 2·14 + 4·1 + 3·16 = 80 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 80,05 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где нитрат аммония встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса нитрата аммония?

M(NH4NO3) = 14 + 4·1 + 14 + 3·16 = 80 г/моль. Все атомные массы берутся целыми, как принято на ЕГЭ.

Почему раствор аммиачной селитры кислый?

Катион аммония слабого основания отдаёт протон воде и образует ионы оксония, а нитрат-ион сильной кислоты с водой не реагирует. В итоге в растворе накапливаются ионы водорода, поэтому среда слабокислая.

Что получится при нагревании нитрата аммония?

При осторожном нагревании до 200 °C — оксид азота(I) и вода. При сильном нагревании или детонации — азот, кислород и вода, и процесс может перейти во взрыв.

Как отличить аммиачную селитру от нитрата натрия?

Достаточно добавить щёлочь и нагреть. Селитра выделит аммиак с характерным запахом, а нитрат натрия никак не изменится.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: азот N, водород H, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники