7 faits sur NH3 + H2O : avec plusieurs réactions d'éléments

NH3 est la formule chimique de l'ammoniac et H2O est la formule chimique de l'eau. NH3 + H2O est la réaction d'hydrolyse au sein de l'ammoniac et de l'eau.

L'ammoniac est le composé naturel ou il peut être fabriqué artificiellement dans les laboratoires. C'est un gaz transparent sans couleur et qui a une forte odeur piquante. L'ammoniac gazeux peut être miscible avec l'eau et étant de l'ammoniac liquide, même l'ammoniac liquide peut s'évaporer en gaz lorsqu'il est ouvert à l'air. Ici, nous discutons de la réaction NH3 + H2O et de ses faits.

La molécule d'ammoniac est composée de deux éléments, un atome d'azote central et trois atomes d'hydrogène qui lui sont liés par une seule liaison covalente NH. L'ammoniac est utilisé dans divers processus domestiques et industriels, il est également utilisé comme réfrigérant et engrais dans l'industrie agricole. C'est la source fondamentale d'azote pour diverses plantes et arbres.

NH3 1
Structure de l'ammoniac (NH3)

Que se passe-t-il lorsque NH3 réagit avec H2O ?

Quand molécule d'ammoniac se dissout dans l'eau, il y a conversion de l'ammoniac gazeux en ammoniac liquide aqueux. De même, lorsque l'ammoniac liquide se dissout davantage dans l'eau, il peut former de l'hydroxyde d'ammonium aqueux, qui s'ionise davantage en ion ammonium aqueux et en ion hydroxyde aqueux.

Le gaz ammoniac est facilement miscible à l'eau. Sa solubilité assez élevée dans l'eau est approuvée par les liaisons hydrogène formées entre les molécules d'eau et d'ammoniac. Lorsque l'ammoniac se dissout dans l'eau, un produit basique se forme. Si une petite quantité d'ammoniac est ajoutée à l'eau, elle formera de l'hydroxyde d'ammonium qui se dissocie davantage en ion ammonium (NH4+) et en ion hydroxyde (OH-).

NH3 (g) ⇔NH3 (aq)

NH3 (aq) + H2O (l) ⇔NH4OH (aq)

NH4OH (aq) ⇔NH4(aq) + OH(aq)

Quel type de réaction est NH3 + H2O ?

La réaction de l'eau avec n'importe quel composé chimique est la réaction d'hydrolyse. Lorsqu'une substance ou un composé chimique est ajouté à l'eau, s'il devient miscible, il forme une liaison hydrogène avec la molécule d'eau. La liaison hydrogène est une liaison faible qui peut se rompre facilement et former des ions H+ et OH-.

De plus, dans cette réaction, il y a plus de réactifs mais le produit n'en est qu'un. Signifie qu'il y a deux réactifs, c'est-à-dire l'ammoniac (NH3) et l'eau (H2O), mais que le produit n'est qu'un seul, c'est-à-dire l'hydroxyde d'ammonium (NH4OH). Par conséquent, cette réaction peut également être considérée comme une réaction de synthèse ou une réaction de combinaison chimique, car il existe de nombreux réactifs mais un seul produit dans la réaction.

Comment équilibrer NH3 + H2O ?

Pour équilibrer toute équation chimique, nous devons suivre certaines étapes. Pour équilibrer l'équation NH3 + H2O = NH4OH, utilisons la méthode algébrique.

Étape - 1 Étiquetez chaque molécule de réaction NH3 + H2O avec certaines variables

Nous devons d'abord étiqueter chaque composé de la réaction NH3 + H2O avec une variable telle que A, B, C, etc. Étiqueter tous les réactifs, c'est-à-dire NH3 et H2O et le produit, c'est-à-dire NH4OH de l'équation avec les variables A, BC pour désigner les coefficients inconnus.

(A) NH3 + (B)H2O = (C)NH4OH

Étape - 2 Faire un système ou un modèle d'équations

Faites simplement l'équation de chacun éléments ou atomes disponibles dans la réaction NH3 + H2O comme les atomes d'azote, d'hydrogène et d'oxygène (N, H, O) en ce que chaque terme ou symbole désigne le nombre d'atomes ou d'éléments présents dans tous les réactifs et produits.

N=1A+0B=1C

H=3A+2B=5C

O =0A+1B=1C

Étape - 3 Résolvez ou calculez toutes les variables à l'aide de certaines équations

Résolvez ou calculez chaque variable en utilisant certaines techniques ou méthodes possibles comme la calculatrice graphique ou l'élimination de Gauss pour résoudre chaque variable comme N, H et O

  • 1. En utilisant la méthode d'élimination ou de substitution de Gauss

1A–1C=0

3A+2B-5C=0

1B-1C=0

  • 2. En utilisant la méthode de la calculatrice ou de la calculatrice graphique

Ici, utilisez la fonction Rref() dans la calculatrice pour convertir la matrice suivante en forme de bas niveau minimisée :

(1 0 -1 0)

(3 2 -5 0)

(3 1 -1 0)

(1 1 -1 5)

Dans le milieu suivant, la dernière colonne doit contenir les réponses pour tous les coefficients de la réaction NH3 + H2O.

Ainsi, les résultats montrent avec les normes entières faibles ou entières de la variable ou des composés de NH3 + Réaction H2O.

A = 1(NH3)

B = 1(H2O)

C = 1(NH4OH)

Étape - 4 Dans la dernière étape, additionnez les coefficients et confirmez les résultats de la réaction NH3 + H2O.

1NH3 + 1H2O = 1NH4OH

Atomes LHS RHS

N 1 1

H 5 5

O 1 1

(Où, LHS = côté gauche, RHS = côté droit)

Par conséquent, il y a le même nombre de tous les atomes (N, H et O) est disponible dans les réactifs et les produits de l'équation NH3 + H2O = NH4OH, donc l'équation est équilibrée.

Quel type de réaction est NH3 et H2O ?

Lorsque l'ammoniac réagit avec l'eau, NH3 augmente la concentration d'ions hydroxyde (OH-) dans la solution. L'ammoniac n'est pas complètement dissous dans l'eau. La plupart des molécules de NH3 présentes comme elle dans la solution. Ainsi, il crée moins d'ions OH- en réagissant avec l'eau.

In Réaction NH3 + H2O, NH3 se comporte comme un acide de bronstead et H2O se comporte comme une base. L'ammoniac est un accepteur d'ions H+ se comporte donc comme un acide de bronstead et l'eau est un donneur d'ions H+ donc se comporte comme une base de bronstead. Par conséquent, l'ammoniac est un acide faible, il ne se dissocie donc pas complètement dans l'eau.

Équation ionique nette NH3 + H2O ?

L'équation ionique nette de la réaction NH3 + H2O est présentée comme suit :

NH3 (aq) + H2O(l) NH4++ OH- (aq)

Ici, l'ammoniac (NH3) ne se dissocie absolument pas dans l'eau, il crée donc très moins d'ions OH- dans la solution et la plupart des molécules de NH3 restent dans cette solution.

Forces intermoléculaires NH3 et H2O

NH3 - Dans la molécule NH3, l'atome N central appartient à la famille des trois éléments qui peuvent former des liaisons hydrogène lorsqu'ils sont directement liés à l'atome H. Ainsi il a fort forces intermoléculaires dans les molécules d'ammoniac et d'eau car elles peuvent former des liaisons hydrogène. Par conséquent, l'ammoniac et l'eau ont des points d'ébullition plus élevés.

nh3 + h2o
Liaison hydrogène et fortes forces intermoléculaires entre l'ammoniac et l'eau

Comment équilibrer Zn+NO3+OH=ZnO2+NH3+H2O ?

Étape - 1 Écrivez l'équation déséquilibrée ou squelette et pour de bons résultats, la réaction doit être sous forme ionique 

NON3- + Zn + OH- → NH3 +ZnO22- + H2O

Étape - 2 Séparez les demi-réactions. Dans la réaction redox, séparez les réactions d'oxydation et de réduction.

  • Indiquez le nombre d'oxydation de chaque atome dans l'équation.

  N+5O-23- + Zn0 + O-2H+1- → N-3H+13 + Zn+2O-222- +H+12O-2

  • Reconnaître et écrire toutes les paires de réactions redox dans la réaction, signifie déterminer laquelle est oxydée et quelle réaction réduite est. Écrivez également le transfert d'électrons et faites également un nombre égal d'atomes oxydés et réduits des côtés LHS et RHS des réactions redox en mettant des coefficients si nécessaire.

Oxydation : Zn0 → Zn+2O-222- + 2e-                            (Zn)

Réduction : N+5O-23- + 8e- → N-3H+13                       (N)

  • La réaction redox doit se combiner en deux demi-réactions : une oxydation et une autre réduction.

Oxydation : Zn0 → Zn+2O-222- + 2e-

Réduction :N+5O-23- + 8e- → N-3H+13

Étape - 3 Équilibrer tous les éléments de chaque demi-réaction

  • À l'exception de l'hydrogène et de l'oxygène, tous les autres atomes présents dans la réaction sont équilibrés.

Oxydation : Zn0 → Zn+2O-222- + 2e-

Réduction : N+5O-23- + 8e- → N-3H+13

  • Équilibrer la charge présente sur LHS et RHS de réaction.

Oxydation : Zn0 + 4OH- → Zn+2O-222- + 2e-

Réduction : N+5O-23- + 8e- → N-3H+13 + 9OH-

  • Équilibrez tous les atomes d'oxygène présents sur LHS et RHS de l'équation.

Oxydation : Zn0 + 4OH- → Zn+2O-222- + 2e- + 2H2O

Réduction : N+5O-23- + 8e- + 6H2O → N-3H+13 + 9OH-

Étape - 4 Faire un gain et une perte d'électrons égaux dans la demi-réaction d'oxydation et la demi-réaction de réduction. Multipliez les coefficients de toutes les molécules par les nombres entiers provoquant le multiple commun le plus bas dans les demi-réactions pour les rendre tous les deux égaux.

Oxydation : Zn0 + 4OH- → Zn+2O-222- + 2e- + 2H2O | x4

Réduction : N+5O-23- + 8e- + 6H2O → N-3H+13 + 9OH- | x1

Ainsi on obtient,

Oxydation : 4Zn0 + 16OH- → 4Zn+2O-222- + 8e- + 8H2O

Réduction :N+5O-23- + 8e- + 6H2O → N-3H+13 + 9OH-

Étape - 5 Combinez ou ajoutez les deux demi-réactions ensemble.

 4Zn0 + N+5O-23- + 16OH- + 8e- + 6H2O → 4Zn+2O-222- + N-3H+13 + 8e- + 9OH- + 8H2O


Étape - 6 Rendez l'équation simple en annulant les choses communes des deux côtés de l'équation et écrivez l'équation de sorte que les coefficients avec de petits nombres entiers possibles.

4Zn0 + N+5O-23- + 7OH- → 4Zn+2O-222- + N-3H+13 + 2H2O

 Vérifiez enfin si l'équation est équilibrée ou non

Atomes LHS RHS

Zn 4 4

N 1 1

O                     1×3+7×1       4×2+2×1

H                     7×1               1×3+2×2

Vérifiez que la somme des charges présentes des deux côtés de l'équation est égale ou non.

4×0 + 1x-1 + 7x-1 = 4x-2 + 1×0 + 2×0
-8 = -8

Comme tous les atomes et charges sont égaux des deux côtés, l'équation est donc équilibrée.

NON3- + 4Zn + 7OH- → NH3 + 4ZnO22- + 2H2O

Comment équilibrer CH3CHO+AgNO3+NH3+H2O ?

Étape - 1 Étiquetez chaque molécule de la réaction CH3CHO + AgNO3 + NH3 + H2O avec certaines variables

Nous devons d'abord étiqueter chaque composé de la réaction avec une variable telle que A, B, C, etc. Étiqueter tous les réactifs et produits de l'équation avec A, BC variables pour désigner les coefficients inconnus.

UN CH3CHO + B AgNO3 + C NH3 + DH2O = FCH3COONH4 + GNH4NON3 + Ag Ag

Étape - 2 Faire un système ou un modèle d'équations

Faites simplement l'équation de chacun éléments ou atomes disponibles dans la réaction comme C, N, H, O, Ag, NO en ce que chaque terme ou symbole désigne le nombre d'atomes ou d'éléments présents dans tous les réactifs et produits.

C = 2A+0B +0C+0D=2F+0G+0H

N = 0A+0B+1C+0D=1F+1G+0H

H = 4A+0B+3C+2D=7F+4G+0H

O = 1A+0B+0C+1D=2F+0G+0H

Ag = 0A+1B+0C+0D=0F+0G+1H

NO = 0A+3B+0C+0D=0F+3G+0H

Étape - 3 Résoudre ou calculer toutes les variables à l'aide de certaines équations

Résolvez ou calculez chaque variable en utilisant certaines techniques ou méthodes possibles comme la calculatrice graphique ou l'élimination de Gauss pour résoudre chaque variable comme C, N, H, O, Ag, NO.

  • 1. En utilisant la méthode d'élimination ou de substitution de Gauss

2A–2F=0

1C-1F-1G=0

4A+3B+22D-7F-4G=0

1A+1D-2F=0

1B-1H=0

3B-3G=0

  • 2. En utilisant la méthode de la calculatrice ou de la calculatrice graphique

Ici, utilisez la fonction Rref() dans la calculatrice pour convertir la matrice suivante en forme de bas niveau minimisée :

(2 0 0 0 -2 0 0 0)

(0 0 1 0 -1 -1 0 0)

(4 0 3 2 -7 -4 0 0)

(1 0 0 1 -2 0 0 0)

(0 1 0 0 0 0 -1 0)

(1 1 1 1 -1 -1 -1 7)

(0 3 0 0 0 -3 0 0)

Dans le milieu suivant, la dernière colonne doit contenir les réponses pour tous les coefficients de la réaction.

Ainsi, les résultats s'affichent avec les normes entières faibles ou entières de la variable ou des composés de la réaction NH3 + H2O.

A = 1 (CH3CHO)

B = 2 (AgNO3)

C = 3 (NH3)

D = 1 (H2O)

F = 1 (CH3COONH4)

G = 2 (NH4NO3)

H = 2 (Ag)

Étape - 4 Dans la dernière étape, ajoutez les coefficients et confirmez les résultats de la réaction.

CH3CH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O = CH3COONH4 + 2NH4NON3 + 2Ag

Atomes LHS RHS

C 2 2

N 3 3

H 15 15

O 2 2

Ag 2 2

NON 6 6

(Où, LHS = côté gauche, RHS = côté droit)

Par conséquent, il y a un nombre similaire de tous les atomes (C, N, H, O, Ag, NO) est disponible dans les réactifs et les produits de l'équation CH3CH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O = CH3COONH4 + 2NH4NON3 + 2Ag, donc l'équation est équilibrée.

Conclusion:

NH3 + H2O est la réaction d'hydrolyse dans laquelle la molécule d'ammoniac réagit avec l'eau et le NH3 se comporte comme un acide de bronstead et H2O se comporte comme une base de bronstead. Lorsque l'ammoniac se dissout dans H2O, il forme une liaison hydrogène grâce à laquelle il possède de fortes forces intermoléculaires. Ici, nous avons réussi équilibré le NH3 + H2O réaction.