Сульфат аммония (NH4)2SO4: свойства, получение, применение

Сульфат аммония (NH4)2SO4 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 132 г/моль.

Ключевые факты

Формула
(NH4)2SO4
Класс
соль (средняя, растворимая, аммонийная)
Молярная масса
132 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 132,14 г/моль
Другие названия
сернокислый аммоний (техническое название)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
N −3, H +1, S +6, O −2
Связи
ионная между NH4+ и SO42−; в ионе аммония ковалентная полярная, одна из связей донорно-акцепторная
Кристаллическая решётка
ионная
Среда раствора
кислая (гидролиз по катиону аммония)

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфат аммония?

Сульфат аммония — одно из самых массовых азотных удобрений: на каждую формульную единицу приходится два атома азота, а в сумме около 21 % азота. Одновременно в нём есть сера, нужная растениям, так что вещество удобряет сразу двумя элементами.

Для химии важно, что это аммонийная соль. Ион NH4+ ведёт себя как слабая кислота: он вытесняется из соли щёлочью в виде газа аммиака, а раствор имеет кислую среду. Именно эти две особенности проверяют на экзамене.

Какие физические свойства у сульфата аммония?

Физические свойства: сульфат аммония (NH4)2SO4
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбелые кристаллы без запаха
Растворимость в водеочень хорошая: около 75 г в 100 г воды при 20 °C
Термическая устойчивостьпри нагревании выше примерно 250 °C разлагается с выделением аммиака
Среда растворакислая, рН меньше 7

Какие химические свойства у сульфата аммония?

У сульфата аммония две группы реакций. Ион аммония вытесняется щёлочью с выделением аммиака, при нагревании соль разлагается, а сульфат-ион даёт осадки с ионами бария.

  1. С гидроксидом натрия при нагревании: выделяется аммиак(NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2OУсловия: нагревание
  2. С гидроксидом кальция при нагревании(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2OУсловия: нагревание
  3. С гидроксидом бария: осадок и аммиак одновременно(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2OУсловия: нагревание
  4. С хлоридом бария(NH4)2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NH4Cl
  5. Термическое разложение(NH4)2SO4 → NH4HSO4 + NH3↑Условия: нагревание

Из-за реакции со щелочами сульфат аммония нельзя вносить в почву вместе с известью или золой: щёлочь вытесняет аммиак, и азот улетучивается впустую.

Как получают сульфата аммония?

В промышленности

Главный способ — нейтрализация серной кислоты аммиаком. Аммиак при этом берут из синтеза или из коксового газа, где сульфат аммония является побочным продуктом.

  • 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Из гипса

Есть и другой способ: суспензию природного гипса обрабатывают карбонатом аммония, и менее растворимый карбонат кальция уходит в осадок, а в растворе остаётся сульфат аммония.

  • CaSO4 + (NH4)2CO3 → CaCO3↓ + (NH4)2SO4

Как распознать сульфат аммония? Качественная реакция

Ион аммония определяют по щёлочи при нагревании: выделяется газ с резким запахом, который окрашивает влажную лакмусовую бумажку в синий цвет. Сульфат-ион определяют по ионам бария, по белому осадку.

  • NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O

Где применяют сульфата аммония?

  • азотно-серное удобрение для зерновых, картофеля, овощей и рапса;
  • пищевая добавка E517: улучшитель муки и теста;
  • осаждение белков в биохимических лабораториях;
  • огнезащитные составы и производство химических волокон.

Меры предосторожности. Малоопасное вещество, однако при нагревании со щёлочью выделяется аммиак с резким запахом, поэтому работать надо в вытяжном шкафу. Хранить удобрение следует сухим и отдельно от извести.

Чему равна молярная масса сульфата аммония?

M((NH4)2SO4) = 2·14 + 8·1 + 32 + 4·16 = 132 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 132,14 г/моль.

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

Где сульфат аммония встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфата аммония?

M((NH4)2SO4) = 2·(14 + 4·1) + 32 + 4·16 = 36 + 32 + 64 = 132 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 132,14 г/моль.

Почему раствор сульфата аммония кислый?

Ион аммония — катион слабого основания и частично отдаёт воде протон, образуя ионы водорода. Сульфат-ион от сильной кислоты на среду не влияет, поэтому раствор слабокислый.

Сколько азота в сульфате аммония?

Массовая доля азота равна 28 : 132 ≈ 0,212, то есть около 21,2 %.

Что выделяется при нагревании сульфата аммония со щёлочью?

Аммиак, газ с резким запахом. Это одновременно и способ его получения в лаборатории, и качественная реакция на ион аммония.

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, сера S, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники