Чтобы подтвердить, что неизвестное вещество является сульфатом аммония (NH4)2SO4, можно провести несколько химических реакций и наблюдений. Вот пошаговый план эксперимента:
Растворимость в воде:
- Сульфат аммония хорошо растворим в воде. Возьмите небольшое количество вещества и растворите его в воде. Наблюдайте, растворяется ли оно полностью.
Тест на аммоний-ион (NH4+):
- Добавьте в раствор щелочь (например, гидроксид натрия NaOH) и нагрейте смесь. Если вещество действительно содержит аммоний, в результате реакции выделится аммиак (NH3), который можно распознать по характерному резкому запаху и изменению цвета влажной лакмусовой бумаги с красного на синий:
[
(NH4)_2SO4 + 2NaOH \rightarrow 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O
]
Тест на сульфат-ион (SO4^2-):
- Добавьте в раствор сульфат аммония раствор хлорида бария (BaCl2). Если присутствует сульфат-ион, образуется белый осадок сульфата бария (BaSO4), который является нерастворимым в воде:
[
(NH4)_2SO4 + BaCl2 \rightarrow BaSO4 \,(\text{осадок}) + 2NH4Cl
]
Тест на катион аммония через комплексное соединение:
- В другой пробирке добавьте немного раствора сульфата аммония и капните несколько капель реактива Несслера (K2[HgI4]). Появление желто-коричневого осадка подтверждает присутствие аммоний-ионов:
[
2K2[HgI4] + NH4^+ + 4KOH \rightarrow HgO·Hg(NH2)I + 7KI + 3H2O
]
Дополнительные подтверждения:
- Молекулярная масса: Проведите анализ с использованием масс-спектрометрии, чтобы определить молекулярную массу вещества и сравнить её с теоретической молекулярной массой сульфата аммония (132.14 г/моль).
- ИК-спектроскопия: Проверьте образец с помощью инфракрасного спектроскопа (ИК-спектроскопии). Спектр должен показать характерные пики для функциональных групп, присутствующих в сульфате аммония.
Если все вышеуказанные тесты дают положительные результаты, можно с высокой уверенностью утверждать, что исследуемое вещество является сульфатом аммония.