Сульфид аммония: получение, гидролиз, применение

Азот - один из важнейших элементов органической химии. В виде сложных соединений элемент N является важной частью белков, из которых состоят все живые организмы на нашей планете. Этот достаточно активный химический элемент образует множество соединений, одним из которых является соединение аммония.

Что это такое

В молекуле аммиака азот охватывает своими ковалентными связями три атома водорода, причем последняя электронная связь остается свободной. Таким образом, аммоний может выступать донором различных химических реакций, образовывая четвертую – незатраченную ковалентную связь с другими веществами и соединениями. Если такое соединение происходит с атомом водорода, образуется молекула NH₄. Полученный элемент может реагировать с различными кислотами, которые находятся в растворенном или концентрированном виде. При взаимодействии аммиак их нейтрализует. В итоге реакции получаются соли аммония - термически неустойчивые соединения. Если соль аммония нагревать, она быстро разлагается на составляющие вещества. При повышении температуры образуется аммиак с кислотой. Возможен и обратный процесс. Например, при взаимодействии с сероводородной кислотой можно получить сульфид аммония.

Формула

Это соединение записывается в химических уравнениях в видеследующей формулы.

В свободном состоянии сульфид аммония представляет собой кристаллы. Или иглы желтого цвета с низкой температурой плавления. Второе название соединения - сернистый аммоний. Это соединение легко получить, но еще легче потерять – желтые кристаллы очень летучи и быстро распадаются при нормальных условиях.

Распространенные химические реакции

Гидролиз сульфида аммония отличается от других реакций подобных солей тем, что в ней принимают участие и катионы, и анионы одного и того же вещества. Процесс реакции зависит от температуры. Гидролиз сульфида аммония может быть записан следующим образом:

• ионное уравнение гидролиза по катиону:
  NH₄ + +H₂O = NH₃*H₂O + H+;
• уравнение гидролиза по аниону проходит в два этапа:

Итоговое ионное уравнение реакции выглядит следующим образом:

• NH4 + +S2- + 2H2O = NH3*H2O + HS- + H+ + OH-.

Стандартная запись этой химической реакции выглядит так:

• (NH₄)2S + 2H₂O = NH₃*H₂O + NH₄HS + H₂O.

Без нагревания реакция может быть обратима и происходит по первой ступени. Но если вещество подогреть, реакция станет необратимой – конечные вещества аммиак и сероводород просто покидают поле взаимодействия и улетучиваются.

Получение сульфида аммония

Сульфид аммония чаще всего получают при взаимодействии сероводорода с избытком аммиака:

H₂S + 2 NH₃ → (NH₄)₂S.

Одной из наиболее характерных особенностей этого соединения является полное разложение соединения в воде. Цепь химической реакции выгладит следующим образом:

(NH₄)₂S → 2NH₄⁺ + S^2-
NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃·H₂O + H⁺
S^2- + H₂O ↔ HS^- + OH^-

Сульфид аммиака в воде распадается на аммиак и сероводород.

Дальнейшее разложение сопровождается выделением водорода и появлением растворенного в воде аммиака и слабого аниона HS^- . Поэтому в таблицах, поясняющих раствормость химических элементов, сульфид аммония помечен пропуском.

Практическое применение

В промышленности практическое применение разработано для паров сульфида аммония. Жидкая форма этого соединения используется при транспортировке. Хранят его в закрытых, химически инертных емкостях.

Это вещество хорошо знакомо фотографам и текстильщикам. В фотографии это соединение используется для обработки пленки. При взаимодействии с сильными основаниями происходит химическая реакция, сопровождающаяся выделением вредных веществ. В текстильной промышленности сульфид аммония используется как компонент отбеливающих смесей. Металлурги и реставраторы успешно пользуются им для превращения патины в бронзу. Сульфид аммония непременно используется при производстве мочевины, как важного удобрения, а также при производстве соды.

Возможно, применение этого вещества в хозяйственной деятельности было бы более распространенным. Но из-за чрезвычайной летучести этого соединения оно довольно быстро вступает в химическую реакцию с водяным паром, содержащимся в воздухе. Конечным продуктом этого взаимодействия является сероводород, который славится своим резким и очень неприятным запахом. Именно эта особенность сульфида аммония стала причиной его использования в производстве продукции для розыгрышей, включая «вонючие бомбы» и прочее.