碳酸铵 ((NH4)2CO3) 是一种盐。当氨和二氧化碳反应时形成它。它有很多用途,例如烘烤和闻盐。
国际纯粹和应用化学联合会名称 | 碳酸铵 |
分子式 | (NH4)2CO3 |
CAS 号 | 506-87-6 |
同义词 | 面包氨、挥发盐、Hartshorn 盐、E503 |
乙酰胆碱 | InChI=1S/CH2O3.2H3N/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);2*1H3 |
碳酸铵性质
碳酸铵化学式
碳酸铵的化学式或分子式为(NH4)2CO3 1 。它是由两个铵离子和一个碳酸根离子组成的盐。可以写成 NH4+ + NH4+ + CO3 2- 来显示离子的电荷。
碳酸铵 摩尔质量
(NH4)2CO3 的摩尔质量为 96.09 g/mol 2 。为了计算摩尔质量,我们需要将公式中所有原子的原子质量相加。原子质量为:
- 氮:14.01克/摩尔
- 氢:1.01克/摩尔
- 碳:12.01克/摩尔
- 氧气:16.00克/摩尔
因此,碳酸铵的摩尔质量为:
(2×14.01) + (8×1.01) + 12.01 + (3×16.00) = 96.09 克/摩尔
碳酸铵的沸点
(NH4)2CO3 没有沸点,因为它在达到该温度之前会分解。加热时,它分解成氨和二氧化碳,并从固体中逸出。分解反应为:
(NH4)2CO3 -> 2NH3 + CO2 + H2O
分解温度取决于环境的湿度和压力,但一般在60℃左右。
碳酸铵 熔点
(NH4)2CO3 的熔点为 58°C (136°F; 331 K)。然而,它在此温度下也会分解,因此不会形成液相。相反,它直接从固体升华为气体。
碳酸铵密度 g/ml
(NH4)2CO3的密度为1.50g/ml。密度是物质每单位体积的质量。要计算密度,请将质量除以体积。例如,如果我们有 10 克 (NH4)2CO3,它占用 6.67 毫升的空间,则密度为:
10克/6.67毫升=1.50克/毫升
碳酸铵分子量
(NH4)2CO3的分子量与其摩尔质量相同,均为96.09 g/mol。分子量和摩尔质量经常互换使用,但它们的含义略有不同。分子量是物质的一个分子的质量,而摩尔质量是物质的一摩尔(6.022 x 10^23 分子)的质量。
碳酸铵的结构
(NH4)2CO3的结构可以用路易斯点结构或球棒模型表示。路易斯点结构显示了每个原子的价电子以及它们如何共享或转移以形成键。球棒模型显示了原子和键在三个维度上的形状和排列。
这是碳酸铵可能的路易斯点结构:
奥奥
|| || ||
六六六六六六
| | |
呼呼呼
这是碳酸铵的可能模型:
在此模型中,每种颜色代表不同的元素:
- 灰色:碳
- 红色:氧气
- 蓝色:氮气
- 白色:氢
碳酸铵的溶解度
(NH4)2CO3可溶于水。溶解度是一种物质溶解在另一种物质中的能力。当 (NH4)2CO3 溶解在水中时,它会形成水离子,可以与溶液中的其他离子或分子相互作用。溶解反应为:
(NH4)2CO3 + H2O -> 2 NH4+ + CO3 2- + H2O
(NH4)2CO3 的溶解度取决于水的温度和 pH 值。在较高的温度下,更多的(NH4)2CO3可以溶解在水中。
外貌 | 白色粉末 |
比重 | 1.50 |
颜色 | 无色 |
闻 | 氨的刺鼻气味 |
摩尔质量 | 96.09 克/摩尔 |
密度 | 1.50克/毫升 |
融合点 | 58°C(136°F;331K) |
沸点 | 沸腾前分解 |
闪点 | 不适用 |
水中溶解度 | 100克/100毫升(15℃) |
溶解度 | 溶于水、乙醇、丙酮 |
蒸汽压力 | 无法使用 |
蒸气密度 | 无法使用 |
酸度 | 9.25(对于 NH4+) |
酸碱度 | 7.8(对于 0.1M 解决方案) |
碳酸铵的安全性和危险性
(NH4)2CO3 是一种有害物质,会对皮肤、眼睛、鼻子、喉咙和肺部造成刺激和损害。如果吞咽也可能有害。应小心处理并佩戴个人防护装备,例如手套、护目镜和口罩。应贮存在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离热源、火花和火焰。不得与强酸、强碱或还原剂混合,否则会发生剧烈反应或释放有毒气体。如果接触,请立即就医。
危险符号 | 习(烦人) |
安全说明 | S22:不要吸入灰尘。 S24/25:避免接触皮肤和眼睛。 |
联合国识别号 | 联合国3077 |
海关编码 | 28369910 |
危险等级 | 9 |
包装组别 | 三、 |
毒性 | 大鼠口服LD50:2000 mg/kg |
碳酸铵的合成方法
不同的方法可以合成 (NH4)2CO3,具体取决于其起始材料和所需的产品纯度。以下是合成 (NH4)2CO3 方法的一些示例:
- 一种方法包括使硫酸铵与氯化铵和碳酸钙在烘箱中反应。该反应产生副产物(NH4)2CO3和氯化钙。反应式为:
(NH4)2SO4 + 2 NH4Cl + CaCO3 -> 2 (NH4)2CO3 + CaCl2
- 另一种方法涉及在水溶液中与二氧化碳和氨反应。该反应产生(NH4)2CO3 和水作为副产物。反应式为:
CO2 + 2 NH3 + H2O -> (NH4)2CO3 + H2O
- 第三种方法涉及将铵溶液暴露于含有二氧化碳的空气中。碳酸氢铵是反应的产物,加热可以将其进一步分解成(NH4)2CO3。
反应是:
NH3 + CO2 + H2O -> NH4HCO3
NH4HCO3 -> NH3 + CO2 + H2O
(NH4)2CO3 → (NH4)2CO3
- 碳酸氢铵暴露在空气中会产生用于商业用途的 (NH4)2CO3。碳酸氢铵分解成氨和二氧化碳,它们再次反应形成(NH4)2CO3。其过程是:
NH4HCO3 -> NH3 + CO2
NH3 + CO2 -> (NH4)2CO3
碳酸铵的用途
(NH4)2CO3在不同领域有多种用途,例如:
- 面包师用它作为离型剂,特别是扁平或脆饼干和薄脆饼干。它产生二氧化碳和氨气,帮助面团发酵并产生轻盈的质地。它还可以增强烘焙食品的风味和香气。
- 人们用它作为嗅盐来使昏倒或感到不高兴的人苏醒。它通过释放刺激鼻子和肺部的氨蒸气来刺激呼吸系统并增加血压。
- 一些止咳糖浆和祛痰剂,例如巴克利止咳糖浆,使用它作为活性成分。它通过增加粘液分泌来帮助松开和排出胸部和喉咙中的痰。
- 医生将其用作催吐剂,在中毒或服用过量的情况下诱导呕吐。它会刺激胃壁,并通过释放二氧化碳引起恶心和呕吐。
- 化学家在一些化学反应中使用它作为试剂,例如尿素、硝酸铵和硫酸铵的合成。它还充当缓冲剂以维持溶液的 pH 值。
问题:
问:碳酸铵是酸性还是碱性?
答:(NH4)2CO3 是一种盐,既能与酸、碱反应。当它溶于水时,形成铵离子和碳酸根离子。铵离子可以充当弱酸并向水提供质子,而碳酸根离子可以充当弱碱并接受水中的质子。溶液的 pH 值取决于铵离子和碳酸根离子的相对强度。如果碳酸根离子是强碱,而铵离子是酸,则溶液呈碱性。如果铵离子的酸性强于碳酸根离子的碱性,则溶液呈酸性。如果铵离子和碳酸根离子具有相似的强度,则溶液将呈中性。
问:碳酸铵是盐吗?
答:是的,(NH4)2CO3 是一种盐。盐是酸和碱相互中和时形成的化合物。当氨(一种弱碱)与碳酸(一种弱酸)反应时,可以形成 (NH4)2CO3。反应式为:
2NH3 + H2CO3 -> (NH4)2CO3 + H2O
氨和碳酸是(NH4)2CO3 的母体碱和酸。
问:碳酸铵(水溶液)在水溶液中是否有气味?
答:是的,(NH4)2CO3 (aq) 在水溶液中具有气味。气味是由于溶液中释放出氨气而产生的。氨气有刺激性气味,会刺激鼻子和肺部。氨气可以从溶液中逸出,因为它具有挥发性并且在水中的溶解度较低。释放的氨气量取决于溶液的温度和浓度。
问:碳酸铵是什么类型的原子?
答:(NH4)2CO3不是原子,而是分子。分子是一组通过共享电子连接在一起的原子。原子是具有明确化学特性的最小物质单位。 (NH4)2CO3 是由四种不同类型的原子组成的分子:氮、氢、碳和氧。 (NH4)2CO3的分子式为(NH4)2CO3。
问:碳酸铵的摩尔数是多少?
答:要回答这个问题,我们需要知道 (NH4)2CO3 的质量或体积有多少。摩尔是一种测量单位,表示物质的 6.022 x 10^23 颗粒。物质的摩尔数可以通过其质量除以摩尔质量或体积乘以摩尔浓度来计算。 (NH4)2CO3 的摩尔质量为 96.09 g/mol。 (NH4)2CO3 的摩尔浓度取决于其在水中的溶解度。
例如,如果有 10 克 (NH4)2CO3,则可以通过将 10 克除以 96.09 克/摩尔得出摩尔数:
10 克 / 96.09 克/摩尔 = 0.104 摩尔
如果我们有 100 ml 0.1 M (NH4)2CO3 溶液,我们可以通过 100 ml 乘以 0.1 mol/L 得到摩尔数:
100 毫升 x 0.1 摩尔/升 = 0.01 摩尔
问:碳酸铵的化学式是什么?
答:碳酸铵的化学式是(NH4)2CO3。该式表明,(NH4)2CO3 分子含有两个铵离子(NH4+)和一个碳酸根离子(CO3 2-)。离子上的电荷平衡,因此分子上的总电荷为零。
问:6.995 克碳酸铵中有多少摩尔铵离子?
答:要回答这个问题,我们需要分两步走:
- 首先,我们需要通过 6.995 g 除以其摩尔质量 (96.09 g/mol) 来确定 6.995 g 中 (NH4)2CO3 的摩尔数:
6.995 克 / 96.09 克/摩尔 = 0.0728 摩尔
- 其次,我们需要将该数字乘以二,因为每摩尔 (NH4)2CO3 含有两摩尔铵离子:
0.0728 摩尔 x 2 = 0.1456 摩尔
因此,6.995 克 (NH4)2CO3 中含有 0.1456 摩尔铵离子。
问:盐酸与碳酸铵反应生成什么气体?
答:当盐酸与(NH4)2CO3反应时,它们会发生双置换反应,生成氯化铵和碳酸。然后碳酸分解成水和二氧化碳。二氧化碳是该反应产生的气体。该反应的总方程式如下:
(NH4)2CO3 + 2 HCl -> 2 NH4Cl + H2CO3
H2CO3 -> H2O + CO2
该反应的净离子方程为:
CO3 2- + 2 H+ -> H2O + CO2