少量氫氧化鈉溶液滴入到碳酸氫銨溶液中,寫出離子方程式。問題的關(guān)鍵就是,這少量氫氧根先和銨根離子反應(yīng),還是先和碳酸氫根反應(yīng)?
依據(jù)教輔資料《志鴻優(yōu)化》的說法,少量氫氧根會(huì)先和酸式根即碳酸氫根反應(yīng),離子方程式是:
OH- HCO3- = H2O CO32-
但是問題隨之而來——余下的銨根離子呈酸性,生成的碳酸根離子呈堿性,它們能共存嗎?它們不發(fā)生雙水解嗎?
計(jì)算了銨根離子和碳酸根離子濃度均為標(biāo)準(zhǔn)濃度時(shí)它們的水解率,居然達(dá)到百分之七十左右!水解率超過百分之五十就說明這少量氫氧根先和銨根離子反應(yīng),離子方程式應(yīng)該是:
OH- NH4 = NH3.H2O
《志鴻優(yōu)化》在這兒是錯(cuò)誤的。
問題接踵而至——碳酸銨在溶液中存在嗎?教材溶解性表中可是沒有畫杠。我又計(jì)算了標(biāo)準(zhǔn)濃度的碳酸銨溶液的雙水解情況,發(fā)現(xiàn)碳酸根的水解率竟達(dá)百分之八九十,因?yàn)檫@次銨根離子濃度大了一倍,促進(jìn)碳酸根離子的水解。當(dāng)然銨根離子的水解率由上面的百分之七十降至百分之四十多點(diǎn)(分母大了)。平時(shí)我們說銨根離子與碳酸根離子可以共存,原因只是它們的雙水解沒有明顯現(xiàn)象,氨分子溶解度很大不逸出。另外就是它還具有碳酸銨的性質(zhì),例如加入氯化鈣溶液依然會(huì)有碳酸鈣沉淀生成。其實(shí),碳酸銨溶液中大量存在的是一水合氨和碳酸氫銨。為什么溶解性表中不畫杠(表示不存在)呢?這和氨水中雖然大量存在的是一水合氨而我們依然稱它為“氨水”是一個(gè)道理。
正因?yàn)殇@根離子和碳酸根離子相互促進(jìn)的雙水解比較徹底,故銨態(tài)氮肥不能和草木灰混合施用。田間施肥比之溶液反應(yīng)有它的特殊性——在田間,風(fēng)吹日曬氨氣更容易揮發(fā),促進(jìn)碳酸銨的雙水解徹底反應(yīng)。
其實(shí),關(guān)于少量堿加入碳酸氫銨溶液,從布朗斯特酸堿質(zhì)子理論來看,銨根離子的酸性比碳酸氫根要強(qiáng),當(dāng)然是銨根離子先和堿反應(yīng)。運(yùn)用酸堿質(zhì)子理論感覺銨根離子應(yīng)該先反應(yīng),并計(jì)算了碳酸銨的水解率。