Немолекулярное строение имеют гидроксид калия аммиак


Молекулярное и немолекулярное строение | Дистанционные уроки

16-Май-2013 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Задание А6 ЕГЭ по химии —

 

Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решетки. Зависимость свойств веществ от их состава и строения.

 


Темы, которые нужно знать:

 

Давайте определим свойства веществ молекулярного строения и немолекулярного.

 

Вещества молекулярного строения Вещества немолекулярного строения
  • Состоят из молекул.
  • Агрегатное состояние: твердое, жидкое,газообразное.
  • t плавления и кипения — низкие.
  • Примеры: O2 — газ, H2O — жидкость, N2O5 — твердое вещество
  • Состоят из атомов или ионов.
  • Агрегатное состояние в основном твердое.
  • t плавления и кипения — высокие.
  • Примеры: простые вещества: С, Сu;
    сложные вещества: SiO2 (тв), NaH, NaCl

 

 Типы кристаллических решеток

 

  1. Ионная кристаллическая решетка — характерна для соединений с ионной связью, в узлах решетки находятся, соответственно, ионы. Связи очень прочные, поэтому и температуры плавления высокие. Ее образуют неорганические соли, основания, основные оксиды, органические соли.

  2. Атомная кристаллическая решетка — связь — ковалентная, очень прочная. Примером может служить алмаз — вещество, имеющее максимальный показатель твердости, очень низкая растворимость, малореакционноспособны.
    Характерна для B, Si, Ge, силициды  (Si4- ), карбиды и нитриды бора, SiO2

  3. Молекулярная кристаллическая решетка — состоит из молекул, которые удерживаются между собой межмолекулярными связями, поэтому они непрочные — низкие температуры плавления, неэлектропроводны.  Молекулярную кристаллическую решетку имеют все твердые вещества с полярной или неполярной ковалентной связью: J2, S2, твердый CO2 («сухой лед»), твердые органические вещества (кроме солей) и т.д.
  4. Металлическая кристаллическая решетка — в узлах содержит атомы и ионы металлов. Очень прочная металлическая связь со всеми характерными свойствами: делокализованное электронное облако, электро- и теплопроводность, металлический блеск,  пластичность, ковкость.

 
Получается, что металлическая и атомарная кристаллические решетки схожи, но есть  основное отличие — вещества с металлической решеткой проводят электрический ток и пластичны.
 

Для определения типа кристаллической решетки необходимо сначала определить — имеет вещество молекулярное или немолекулярное строение, затем уже определить вид химической связи и по нему уже выбирать вариант решетки.

 
 
[TESTME 29]
 
 
 

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Молекулярное и немолекулярное строение"

(Правила комментирования)

404 (страница не найдена) Ошибка

404 (страница не найдена) Ошибка - Вы когда-нибудь чувствовали себя так, как будто оказались не в том месте?

Ошибка 404 (страница не найдена)

Если вы владелец сайта , произошло одно из двух:

  1. 1) Вы ввели неправильный URL-адрес в адресную строку браузера, или
  2. 2) Вы не загрузили контент.

Если вы посетитель и не знаете, что произошло:

  1. 1) Вы неправильно ввели или скопировали URL или
  2. 2) Ссылка, которую вы использовали, неверна.
  3. (Это отличная идея сообщить владельцу ссылки.)
.

Гидроксид аммония, формула, свойства, применение, паспорт безопасности материала

Что такое гидроксид аммония?

Это жидкий бесцветный химический раствор. Его получают растворением аммиака в воде.

Химическое вещество также известно под многими другими названиями, такими как

  • Аммиачная вода
  • Аммиачный раствор
  • Аммиачный ликер
  • Аммиак водный
  • Аммиак водный
  • Разбавленный аммиак

Он также известен как аммиак.

Идентификационные факты гидроксида аммония

Знайте об идентификационных фактах, связанных с этим веществом:

  • Номер CAS материала 1336-21-6.
  • EC-номер вещества 215-647-6.

Внешний вид гидроксида аммония

Это химическое вещество бесцветное на вид. Это очень летучий продукт с горьким запахом.

Химическая формула гидроксида аммония

Химическая формула гидроксида аммония - Nh5OH.


Изображение - Гидроксид аммония
Источник - chemistryland.com

Свойства гидроксида аммония

Некоторые из основных химических и физических свойств гидроксида аммония указаны ниже:

  • Молярная масса - Его молекулярная масса составляет 35,05 г / моль.
  • Растворимость - Смешивается с водой.
  • Температура кипения - Его т.кип. колеблется от 38 ° C до 100 ° C в зависимости от концентрации.
  • Точка плавления - Его т.пл. -57,5 ° C (25%).
  • Плотность - Плотность 0,91 г / см3 (25%).
  • Удельный вес - Его удельный вес фактически зависит от прочности раствора. Обычно это 0,9.
  • Температура самовоспламенения - Температура самовоспламенения 651 ° C.
  • Давление пара - Его v.p 115 мм при 20 ° C.

Используется гидроксид аммония

Некоторые из основных применений этого химического вещества указаны ниже:

  • Используется в качестве чистящего средства в различных коммерческих и промышленных продуктах, таких как бытовой аммиак.Он используется в качестве чистящего средства общего назначения для многих поверхностей, таких как нержавеющая сталь, фарфор, стекло, а также для духовок.
  • Используется в производстве искусственного шелка, а также других текстильных изделий.
  • Также используется как хладагент.
  • Используется в качестве добавки для поддержания правильного уровня кислотности в продуктах питания.
  • Он также применяется в производстве моющих средств, мыла, керамики, фармацевтических препаратов, чернил и взрывчатых веществ.
  • Применяется также при огнестойкости древесины.

Соляная кислота и гидроксид аммония

Гидроксид аммония реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида аммония и воды. Химическая реакция дана как:

Nh5OH + HCl> Nh5Cl + h3O

Гидроксид аммония и серная кислота

Гидроксид аммония реагирует с серной кислотой с образованием сульфата аммония и воды. Химическая реакция показана как:

Nh5OH + h3SO4> (Nh5) 2SO4 + 2h30

Паспорт безопасности гидроксида аммония (Паспорт безопасности материала)

Паспорт безопасности материала (MSDS) гидроксида аммония выглядит следующим образом:

Токсикология

Это ядовитое вещество, которое может вызвать токсические эффекты при вдыхании, попадании на кожу или в глаза.

Контакт с кожей - Материал может вызвать ожоги при контакте с областью кожи. Это также может привести к воспалению, характеризующемуся дискомфортом, например,

.
  • Зуд
  • Масштабирование
  • Покраснение
  • Вздутие (иногда)

Воздействие на глаза - При воздействии может вызвать раздражение глаз. Не вызывает коррозии глаз. Однако аэрозольный туман или жидкая форма этого химического вещества могут повредить ткани, особенно слизистые оболочки дыхательных путей, рта и глаз.Концентрированный раствор гидроксида аммония сильно повреждает глаза.

Вдыхание - Случайное вдыхание аэрозольного тумана гидроксида аммония может привести к острому раздражению дыхательных путей, характеризующемуся удушьем, кашлем или одышкой. Продолжительное или повторяющееся воздействие вещества может привести к раздражению дыхательных путей, что может привести к частым приступам бронхиальной инфекции. Продолжительный или повторяющийся контакт с аэрозольным туманом может вызвать повреждение определенных органов и вызвать серьезное раздражение кожи и хроническое раздражение глаз.

Повторное воздействие материала может привести к его накоплению в одном или нескольких органах человека и привести к их общему ухудшению.

Проглатывание - При случайном проглатывании вещество может вызвать обширное повреждение слизистых оболочек.

Меры безопасности и первая помощь

Гидроксид аммония может вызвать различные опасности для здоровья. При воздействии этого химического вещества следует соблюдать следующие меры безопасности.

Контакт с глазами - В случае случайного попадания в глаза снимите все контактные линзы, которые вы могли носить.Немедленно промойте глаза проточной водой в течение минимум 15 минут, держа веки открытыми. Для стирки можно использовать холодную воду. Тщательно промойте глаза проточной водой, чтобы предотвратить возможное заражение. Также следует немедленно обратиться за медицинской помощью. Тщательно вымойте и очистите линзы перед их повторным использованием.

Контакт с кожей - В случае контакта с кожей немедленно снять загрязненную обувь и одежду. Промывайте пораженный участок достаточным количеством воды не менее 15 минут.Используйте смягчающее средство, чтобы покрыть раздраженный участок кожи. Используйте холодную воду, так как горячая вода может усилить раздражение. Перед повторным использованием тщательно вымойте одежду и обувь. Немедленно обратитесь за медицинской помощью.

В случае сильного контакта с кожей следует промыть пораженный участок дезинфицирующим мылом мягкой марки. Нанесите антибактериальный крем на загрязненный участок кожи. Следует немедленно обратиться за медицинской помощью.

Вдыхание - При случайном вдыхании вещества пострадавший должен немедленно переместиться в место, где есть свежий воздух.Если человек не дышит, ему следует провести искусственное дыхание в виде реанимации «рот в рот». При затрудненном дыхании следует дать кислород. Следует немедленно вызывать поставщиков медицинских услуг. Однако реанимация «рот в рот» может быть опасна для людей, страдающих от токсичных, коррозионных или инфекционных материалов. Это может вызвать проблемы у здоровых людей, проводящих реанимацию.

В случае серьезного вдыхания этого материала пострадавшего следует немедленно эвакуировать в безопасное незараженное место.Следует ослабить тесные аксессуары одежды, такие как воротники, ремни, пояса или галстуки.

Проглатывание - При проглатывании необходимо ослабить тесные аксессуары одежды. Не следует вызывать рвоту, если это не предписано профессиональным врачом. Пострадавшему от вдыхания, находящемуся без сознания, нельзя давать ничего через рот. Следует немедленно обратиться за медицинской помощью.

Меры личной безопасности

Лица, работающие с большими количествами этого материала, должны использовать соответствующие средства защиты, чтобы предотвратить опасность для здоровья из-за воздействия или случайного контакта.К ним относятся

  • Маска для лица
  • Защитные очки
  • Респиратор паровой
  • Перчатки
  • Пальто лабораторное
  • Сапоги
  • Правильное дыхательное оборудование

Инструкции по хранению

Химикат следует хранить в плотно закрытых контейнерах, которые необходимо хранить в прохладном, хорошо вентилируемом месте. Температура в месте хранения не должна превышать 25 ° C (77 ° F). Емкости должны быть сухими и запертыми.Их следует хранить вдали от несовместимых веществ, таких как кислоты и металлы.

В случае фактического отравления вам следует позвонить в Национальный центр по борьбе с отравлениями по телефону 1-800-222-1222 или по номеру местной службы экстренной помощи (например, 911).

Артикул:

http://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_hydroxide

http://msds.chem.ox.ac.uk/AM/ammonium_hydroxide.html

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002491.htm

.

Реакционная способность амина


Химия аминов

1. Номенклатура и структура аминов

В системе номенклатуры ИЮПАК функциональные группы обычно обозначаются одним из двух способов. Наличие функции может обозначаться характерным суффиксом и номером местоположения. Это характерно для двойных и тройных связей углерод-углерод, которые имеют соответствующие суффиксы ene и yne . С другой стороны, галогены не имеют суффикса и называются заместителями, например: (CH 3 ) 2 C = CHCHClCH 3 представляет собой 4-хлор-2-метил-2-пентен.Если вы не уверены в правилах номенклатуры ИЮПАК, вам следует ознакомиться с ними сейчас.
Амины представляют собой производные аммиака, в которых один или несколько атомов водорода заменены алкильной или арильной группой. Номенклатура аминов осложняется тем фактом, что существует несколько различных систем номенклатуры, и нет явного предпочтения одной по сравнению с другими. Кроме того, термины первичный (1º), вторичный (2º) и третичный (3º) используются для классификации аминов совершенно иначе, чем они использовались для спиртов или алкилгалогенидов. Применительно к аминам эти термины относятся к количеству алкильных (или арильных) заместителей, связанных с атомом азота , тогда как в других случаях они относятся к природе алкильной группы. Все четыре соединения, показанные в верхнем ряду следующей диаграммы, представляют собой изомеры C 4 H 11 N. Первые два классифицируются как 1º-амины, так как только одна алкильная группа связана с азотом; однако алкильная группа является первичной в первом примере и третичной во втором. Третье и четвертое соединения в ряду представляют собой 2º и 3º амины соответственно.Азот, связанный с четырьмя алкильными группами, обязательно будет положительно заряжен и называется катионом 4º-аммония. Например, (CH 3 ) 4 N (+) Br (-) представляет собой бромид тетраметиламмония.

Имена IUPAC указаны первыми и окрашены в синий цвет. Эта система называет аминогруппы заместителями в самой большой алкильной группе. Простой заместитель -NH 2 , обнаруженный в 1º-аминах, называется аминогруппой .Для 2º и 3º-аминов префикс соединения (например, диметиламино в четвертом примере) включает названия всех, кроме корневой алкильной группы.
Chemical Abstract Service приняла систему номенклатуры, в которой суффикс -амин присоединен к имени корневого алкила. Для 1º-аминов, таких как бутанамин (первый пример), это аналогично номенклатуре спиртов ИЮПАК (суффикс -ol). Дополнительные заместители азота в 2º и 3º-аминах обозначаются префиксом N- перед названием группы.Эти имена CA выделены на схеме пурпурным цветом.
Наконец, общая система для простых аминов называет каждый алкильный заместитель у азота в алфавитном порядке, за которым следует суффикс -амин . Это имена, указанные в последней строке (окрашены в черный цвет).
Многие ароматические и гетероциклические амины известны под уникальными общими названиями, происхождение которых часто неизвестно химикам, которые их часто используют. Поскольку эти имена не основаны на рациональной системе, их необходимо запомнить.Существует систематическая номенклатура гетероциклических соединений, но здесь она не обсуждается.

Природные соединения азота

Природа изобилует соединениями азота, многие из которых встречаются в растениях и называются алкалоидами . Структурные формулы некоторых типичных алкалоидов и других азотсодержащих природных продуктов показаны ниже, и мы можем распознать многие из основных структурных особенностей, перечисленных выше, в их формулах. Таким образом, серотонин и тиамин - это 1º-амины, кониин - 2º-амин, атропин, морфин и хинин - 3º-амины, а мускарин - 4º-аммониевая соль.

Читатель должен уметь распознавать среди этих структур индольные, имидазольные, пиперидиновые, пиридиновые, пиримидиновые и пирролидиновые фрагменты. Они будут идентифицированы нажатием кнопки « Show Structures » под диаграммой.

Атомы азота, входящие в состав ароматических колец, таких как пиридин, пиррол и имидазол, имеют плоские конфигурации (sp 2 гибридизация) и не являются стереогенными центрами. Атомы азота, связанные с карбонильными группами, как в кофеине, также имеют тенденцию быть плоскими.Напротив, атропин, кониин, морфин, никотин и хинин имеют стереогенные пирамидальные атомы азота в своих структурных формулах (подумайте о несвязывающей электронной паре как о четвертом заместителе в гибридизированном азоте sp 3 ). В хинине этот азот ограничен одной конфигурацией мостиковой кольцевой системой. Другие стереогенные атомы азота могут принимать две пирамидные конфигурации, но они находятся в быстром равновесии, так что отдельные стереоизомеры, отражающие эти участки, не могут быть легко изолированы.
Следует отметить, что структурные факторы могут способствовать разделению пирамидных хиральных аминов. Два примера таких 3º-аминов в сравнении с аналогичными нерастворимыми аналогами показаны на следующей диаграмме. Два атома азота в основании Трегерса - единственные стереогенные центры в молекуле. Из-за мостиковой структуры молекулы атомы азота имеют одинаковую конфигурацию и не могут подвергаться инверсии. Хлор азиридин может инвертировать, но для этого требуется более высокая энергия активации по сравнению с более крупными гетероциклическими аминами.Фактически, он был решен и выделены чистые энантиомеры. Увеличение угловой деформации в sp 2 -гибридизированном плоском переходном состоянии отвечает за большую стабильность пирамидальной конфигурации. Грубая оценка угловой деформации производится с использованием угла C-N-C, равного 60 °, в качестве произвольного значения для трехчленного гетероцикла.
Чтобы увидеть эти функции, нажмите на диаграмму.

Конечно, соли четвертичного аммония, такие как соль мускарина, имеют тетраэдрическую конфигурацию, которая неспособна к инверсии.С четырьмя разными заместителями такой азот будет стабильным стереогенным центром.

2. Взаимосвязь структурной формулы

Напомним, что молекулярная формула углеводорода (C n H m ) предоставляет информацию о количестве колец и / или двойных связей, которые должны присутствовать в его структурной формуле. В приведенной ниже формуле тройная связь считается двумя двойными связями.

Кольца + двойные связи
в C n H m Углеводород

=

(2н + 2 - м )
2
nowrap >

Соединение

Молекулярная
Формула

Пересмотренная
Формула

Расчетное
Кольца + C = Z

H1212 8104 93 C C 9 H 18 1
Никотин C 10 H 14 N 2 C 12 H 16 5
Морфин C 17 H 19 NO 3 C 18 H 20 9

Этот анализ молекулярной формулы может быть расширен за пределы углеводородов с помощью нескольких простых поправок.Это проиллюстрировано примерами в таблице выше, взятыми из предыдущего списка встречающихся в природе аминов.
Присутствие кислорода не меняет отношения.
Все галогены, присутствующие в молекулярной формуле, должны быть заменены водородом.
Каждый азот в формуле должен быть заменен фрагментом CH.


Свойства аминов

1.Точка кипения и растворимость в воде

Поучительно сравнить точки кипения и растворимость в воде аминов с соответствующими спиртами и эфирами. Доминирующим фактором здесь является водородная связь, и первая таблица ниже документирует мощное межмолекулярное притяжение, которое возникает в результате образования водородных связей -O-H --- O- в спиртах (голубые столбцы). Соответствующая водородная связь -N-H --- N- слабее, о чем свидетельствуют более низкие температуры кипения аминов аналогичного размера (светло-зеленые столбцы).Алканы представляют собой эталонные соединения, в которых водородная связь невозможна, а повышение температуры кипения эквивалентных 1º-аминов составляет примерно половину увеличения, наблюдаемого для эквивалентных спиртов.

4
Соединение CH 3 CH 3 CH 3 OH CH 3 NH 2 CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 2 NH 2
Мол.Вес. 30 32 31 44 46 45
Точка кипения
Температура кипения
° C
-88,6º 65º -6.0º 2 2 º

Вторая таблица иллюстрирует различия, связанные с изомерными 1º, 2º и 3º-аминами, а также влияние разветвления цепи. Поскольку 1º-амины имеют два атома водорода, доступных для водородной связи, мы ожидаем, что они будут иметь более высокие температуры кипения, чем изомерные 2º-амины, которые, в свою очередь, должны кипеть выше, чем изомерные 3º-амины (без водородных связей).Действительно, 3º-амины имеют точки кипения, аналогичные точкам кипения эфиров эквивалентного размера; и во всех соединениях, кроме мельчайших, соответствующие простые эфиры, 3º-амины и алканы имеют схожие точки кипения. В приведенных здесь примерах дополнительно показано, что разветвление цепи снижает температуру кипения на 10-15 ºC.

Соединение CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3 CH 3 (CH 2 ) 2 OH CH 3 (CH 2 ) ) 2 NH 2 CH 3 CH 2 NHCH 3 (CH 3 ) 3 CH (CH 3 ) 2 CHOH (CH 3 ) 2 CHNH 2 (CH 3 ) 3 N
Мол.Вес. 58 60 59 59 58 60 59 59

Точка кипения ºC
-0,5º 97º4 900 82º 34º

Растворимость в воде 1º и 2º аминов аналогична растворимости сравнимых спиртов. Как и ожидалось, растворимость в воде 3º-аминов и простых эфиров также аналогична.Однако эти сравнения действительны только для чистых соединений в нейтральной воде. Основность аминов (следующий раздел) позволяет им растворяться в разбавленных растворах минеральных кислот, и это свойство облегчает их отделение от нейтральных соединений, таких как спирты и углеводороды, за счет разделения между фазами несмешивающихся растворителей.


2. Основность аминов

Обзор основных кислотно-основных концепций должен быть полезен для следующего обсуждения. Как и аммиак, большинство аминов являются основаниями Бренстеда и Льюиса, но их основание может сильно измениться за счет заместителей.Обычно для количественного сравнения основности используют pK и их сопряженных кислот, а не их pK b . Поскольку pK a + pK b = 14, , чем выше pK a , тем сильнее основание , в отличие от обычной обратной зависимости pK a от кислотности. Большинство простых алкиламинов имеют pK и в диапазоне от 9,5 до 11,0, а их водные растворы являются основными (имеют pH от 11 до 12, в зависимости от концентрации).Первые четыре соединения в следующей таблице, включая аммиак, попадают в эту категорию.
Последние пять соединений (цветные ячейки) являются значительно более слабыми основаниями вследствие трех факторов. Первый из них - гибридизация азота. В пиридине азот sp 2 гибридизован, а в нитрилах (последняя запись) sp-гибридный азот является частью тройной связи. В каждом из этих соединений (заштриховано красным) несвязывающая электронная пара локализована на атоме азота, но увеличение s-символа приближает его к ядру азота, уменьшая его тенденцию связываться с протоном.

Во-вторых, анилин и п-нитроанилин (первые две структуры, закрашенные зеленым) являются более слабыми основаниями из-за делокализации несвязывающей пары электронов азота в ароматическое кольцо (и нитрозаместитель). Это та же делокализация, которая приводит к активации бензольного кольца в сторону электрофильного замещения. Следующие ниже резонансные уравнения, подобные тем, которые используются для объяснения повышенной кислотности орто- и пара-нитрофенолов, иллюстрируют делокализацию электронных пар в п-нитроанилине.Действительно, анилин является более слабым основанием, чем циклогексиламин, примерно в миллион раз, благодаря тому же фактору фенол является более сильной кислотой, чем циклогексанол. Эта делокализация электронной пары сопровождается некоторой степенью регибридизации атома азота аминогруппы, но электронной пары

.

аммиака | Определение и использование

Аммиак (NH 3 ) , бесцветный едкий газ, состоящий из азота и водорода. Это простейшее стабильное соединение из этих элементов и служит исходным материалом для производства многих коммерчески важных соединений азота.

Аммиак и амины имеют слегка уплощенную треугольную пирамидальную форму с неподеленной парой электронов над азотом. В ионах четвертичного аммония эту область занимает четвертый заместитель. Encyclopædia Britannica, Inc.

Использование аммиака

Аммиак используется в основном в качестве удобрения. В Соединенных Штатах его обычно наносят прямо на почву из резервуаров, содержащих сжиженный газ. Аммиак также может быть в форме солей аммония, таких как нитрат аммония, NH 4 NO 3 , сульфат аммония (NH 4 ) 2 SO 4 и различные фосфаты аммония. Мочевина, (H 2 N) 2 C = O, является наиболее часто используемым источником азота для удобрений во всем мире.Аммиак также используется в производстве коммерческих взрывчатых веществ (например, тринитротолуола [TNT], нитроглицерина и нитроцеллюлозы).

В текстильной промышленности аммиак используется при производстве синтетических волокон, таких как нейлон и вискоза. Кроме того, он используется для окрашивания и чистки хлопка, шерсти и шелка. Аммиак служит катализатором при производстве некоторых синтетических смол. Что еще более важно, он нейтрализует кислотные побочные продукты нефтепереработки, а в резиновой промышленности предотвращает коагуляцию необработанного латекса во время транспортировки с плантации на фабрику.Аммиак также находит применение как в аммиачно-содовом процессе (также называемом процессом Сольве), широко используемом методе производства кальцинированной соды, так и в процессе Оствальда, способе превращения аммиака в азотную кислоту.

Аммиак используется в различных металлургических процессах, включая азотирование листов сплава для упрочнения их поверхностей. Поскольку аммиак легко разлагается с образованием водорода, он является удобным портативным источником атомарного водорода для сварки. Кроме того, аммиак может поглощать значительное количество тепла из окружающей среды (т.е.е., один грамм аммиака поглощает 327 калорий тепла), что делает его полезным в качестве хладагента в холодильном оборудовании и оборудовании для кондиционирования воздуха. Наконец, среди его второстепенных применений - включение в некоторые бытовые чистящие средства.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Получение аммиака

Чистый аммиак был впервые получен английским ученым-физиком Джозефом Пристли в 1774 году, а его точный состав был определен французским химиком Клод-Луи Бертолле в 1785 году.Аммиак неизменно входит в пятерку основных химических веществ, производимых в Соединенных Штатах. Основным промышленным методом производства аммиака является процесс Габера-Боша, который включает прямую реакцию элементарного водорода и элементарного азота. № 2 + 3H 2 → 2NH 3

Эта реакция требует использования катализатора, высокого давления (100–1000 атмосфер) и повышенной температуры (400–550 ° C [750–1020 ° F]). Фактически, равновесие между элементами и аммиаком способствует образованию аммиака при низкой температуре, но для достижения удовлетворительной скорости образования аммиака требуется высокая температура.Можно использовать несколько разных катализаторов. Обычно катализатор представляет собой железо, содержащее оксид железа. Однако как оксид магния на оксиде алюминия, который был активирован оксидами щелочных металлов, так и рутений на углероде, использовались в качестве катализаторов. В лаборатории аммиак лучше всего синтезировать путем гидролиза нитрида металла. Mg 3 N 2 + 6H 2 O → 2NH 3 + 3Mg (OH) 2

Физические свойства аммиака

Аммиак - бесцветный газ с резким резким запахом.Его точка кипения составляет -33,35 ° C (-28,03 ° F), а температура замерзания -77,7 ° C (-107,8 ° F). Он имеет высокую теплоту испарения (23,3 килоджоулей на моль при температуре кипения) и может обрабатываться как жидкость в теплоизолированных контейнерах в лаборатории. (Теплота испарения вещества - это количество килоджоулей, необходимое для испарения одного моля вещества без изменения температуры.) Молекула аммиака имеет тригональную пирамидальную форму с тремя атомами водорода и неподеленной парой электронов, прикрепленных к атом азота.Это полярная молекула, которая тесно связана из-за сильной межмолекулярной водородной связи. Диэлектрическая проницаемость аммиака (22 при -34 ° C [-29 ° F]) ниже, чем у воды (81 при 25 ° C [77 ° F]), поэтому он является лучшим растворителем для органических материалов. Однако он все еще достаточно высок, чтобы аммиак мог действовать как умеренно хороший ионизирующий растворитель. Аммиак также самоионизируется, хотя и в меньшей степени, чем вода. 2NH 3 ⇌ NH 4 + + NH 2 -

Химическая активность аммиака

Аммиак сгорает с трудом, но образует газообразный азот и воду.4NH 3 + 3O 2 + тепло → 2N 2 + 6H 2 O Однако при использовании катализатора и при правильных температурных условиях аммиак реагирует с кислородом с образованием оксида азота NO, который окисляется до диоксида азота NO 2 и используется в промышленном синтезе азотной кислоты.

Аммиак легко растворяется в воде с выделением тепла. NH 3 + H 2 O ⇌ NH 4 + + OH - Эти водные растворы аммиака являются основными и иногда их называют растворами гидроксида аммония (NH 4 OH).Равновесие, однако, таково, что 1,0-молярный раствор NH 3 дает только 4,2 миллимоля гидроксид-иона. Гидраты NH 3 · H 2 O, 2NH 3 · H 2 O и NH 3 · 2H 2 O существуют и, как было показано, состоят из молекул аммиака и воды, связанных межмолекулярной связью. водородные связи.

Аммиак жидкий широко используется в качестве неводного растворителя. Щелочные металлы, а также более тяжелые щелочноземельные металлы и даже некоторые внутренние переходные металлы растворяются в жидком аммиаке, образуя синие растворы.Физические измерения, включая исследования электропроводности, доказывают, что этот синий цвет и электрический ток связаны с сольватированным электроном. металл (рассеянный) ⇌ металл (NH 3 ) x ⇌ M + (NH 3 ) x + e - (NH 3 ) y Эти растворы являются отличными источниками электронов для восстановления других химических соединений. По мере увеличения концентрации растворенного металла раствор становится более глубокого синего цвета и, наконец, превращается в раствор цвета меди с металлическим блеском.Электропроводность уменьшается, и есть свидетельства того, что сольватированные электроны объединяются с образованием электронных пар. 2 e - (NH 3 ) y e 2 (NH 3 ) y Большинство солей аммония также легко растворяются в жидком аммиаке.

.

Смотрите также