Molska masa amoniaka, lastnosti, uporaba

Med dušikove spojine

Struktura molekule

Snov ima formulo NH₃, atomi vodika so vezani na osrednji del dušika s kovalentnimi polarnimi vezmi. Skupni elektronski pari se močno premaknejo na atom dušika, zato so molekule dipole. Med njimi so šibke vodikove vezi, ki povzročajo odlično topnost spojine v vodi. Torej, ena od njenih volumnov lahko absorbira do 700 delov NH₃. Molska masa amoniaka je 17 g / mol. Raztopina snovi v vodi se imenuje amoniak ali amonijak. Uporablja se v medicini s slabimi stanja, saj vdihavanje hlapov snovi vzburi dihalne centre v možganski skorji.

Fizične značilnosti

Plinast amoniak je skoraj dvakrat lažji od zraka, nima barve. Ko se ohladi do -33,4 ali poveča tlak, hitro utekne in prehaja v brezbarvno tekočo fazo. Plin se zlahka prepozna, saj je vonj amoniaka specifičen in zelo oster.

Spojina se enostavno raztopi v vodi in tvori amoniak. Ko vre, NH₃ hitro izhlapi. Amoniak je strupena snov, zato je za vse kemične eksperimente z njim potrebna previdna podkupitev pod pokrovom. Vdihavanje plinastih hlapov povzroča draženje sluznice vidnega organa, bolečine v želodcu in težko dihanje.

Amonijev hidroksid

V raztopini amoniakove vode obstajajo tri vrste delcev: hidrati amoniaka, anioni hidroksilnih skupin in kationi amonijevega NH₄⁺. Prisotnost hidroksidnih ionov daje alkalno reakcijo na raztopino amoniaka. To je mogoče zaznati s pomočjo indikatorjev, na primer brezbarvnega fenolftaleina, ki v vodo iz amoniaka postane rdeč. Med interakcijo hidroksilnih anionov z amonijevimi kationi se spet tvorijo delci amoniaka z molsko maso 17 g / mol, pa tudi molekule vode. Ko medsebojno delujejo, so delci vezani na vodikove vezi. Zato lahko vodno raztopino snovi izrazimo s formulo NH₄OH, se imenuje amonijev hidroksid. Spojina kaže šibke alkalne lastnosti.

Značilnosti NH4 +

Kompleksni amonijev ion nastaja z donatorsko-akceptorskim mehanizmom tvorbe kovalentne vezi. Atom dušika deluje kot darovalec in zagotavlja dva od njegovih elektronov, ki postanejo pogosti. Vodikovi ion oddajajo prosto celico in postanejo akceptor. Kot posledica kombinacije amonijevih kationov in ionov hidroksida se pojavijo molekule amoniaka, katerih vonj takoj čutimo in vodo. Ravnotežje reakcije se premakne v levo. V mnogih snoveh so delci amoniaka analogni pozitivnim ionom monovalentnih kovin, na primer v formulah soli: NH₄Cl, (NH₄)₂Tako₄ - klorid in amonijev sulfat.

Reakcije s kislinami

Amoniak reagira s številnimi anorganskimi kislinami, da tvorijo ustrezne amonijeve soli. Na primer, zaradi interakcije kloridne kisline in NH₃ dobimo amonijev klorid:

NH₃ + HCl = NH₄Cl

To je reakcija dodajanja. Amonijeve soli se razgrajujejo pri segrevanju, medtem ko se sprošča plinast amoniak, katerega vrelišče je -33,34 ° C. Imajo tudi dobro topnost v vodi in so sposobni hidrolize. Amonijeve soli se razgrajujejo pri segrevanju, plinasti amoniak pa se sprosti. Imajo tudi dobro topnost v vodi in so sposobni hidrolize. Če je amonijeva sol nastala z močno kislino, potem ima raztopina kislo reakcijo. Vzrok je prekomerna količina ionov vodika, ki jih je mogoče zaznati z indikatorjem - litmusom, ki spreminja svojo vijolično barvo na rdečo.

Kako je izmerjena molska masa

Če odmerek snovi vsebuje 6,02 × 10²³ strukturne enote: molekule, atomi ali ioni, potem govorimo o količini, ki se imenuje Avogadrova številka. To ustreza molski masi, g / mol je enota njenega merjenja. Na primer, 17 gramov amoniaka vsebuje število molekul Avogadro ali 1 mol snovi in ​​8.5 gramov - 0,5 molov itd. Molska masa je specifična enota, ki se uporablja v kemiji. To ni enako fizični masi. Obstaja še ena merska enota, ki se uporablja pri kemijskih izračunih. To je masa 1 molnega ekvivalenta amoniaka. Je enako produktu molske mase s faktorjem enakovrednosti. Imenuje se molska masa ekvivalenta amoniaka in ima dimenzijo - mol / l.

Kemijske lastnosti

Plinast amonijak je vnetljiva snov. V atmosferi kisika ali vročega zraka gorijo s tvorbo prostega dušika in vodne pare. Če se pri reakciji uporablja katalizator (platina ali trivalentni kromov oksid), bodo proizvodi postopka drugačni. To je dušikov monoksid in voda:

NH3 + O2 → NO + H2O

Ta reakcija se imenuje katalitična oksidacija amoniaka. To je redoks, vsebuje amonijak, molska masa je 17 g / mol, kaže močne redukcijske lastnosti. Prav tako je sposoben reagirati z bakrovim oksidom, ga obnoviti na brezplačni baker, plinasti dušik in vodo. Plin lahko reagira s koncentrirano klorovodikovo kislino in v odsotnosti vode. Obstajajo izkušnje, znane kot dim brez ognja. Eno stekleno palico potopimo v amoniak, drugega pa v koncentrirano kloridno kislino, nato pa se združita. Upoštevajte videz belega dima, ki ustvarja nastale majhne kristale amonijevega klorida. Enak učinek je mogoče doseči z namestitvijo cevi z dvema raztopinama drug ob drugem. Enačba amoniaka s kloridno kislino je navedena zgoraj.

Z močnim segrevanjem se molekule snovi razgrajujejo v prosti dušik in vodik:

2NH3 ⇄N2 + 3H2

Kako prepoznati ion NH4 +

Amonijeve soli reagirajo ne le s kislinami, ampak tudi z alkalijami. Posledično se sprošča plinast amonijak, ki ga lahko zlahka določi vohalni organ. To dokazuje, da ta sol vsebuje amonijev ion.

Natančnejši pokazatelj dejstva, da interakcija alkalij in amonijevega sulfata sprošča NH kation₄⁺,je vlažen, univerzalni lakmusov papir. Njegova barva se spremeni iz rdeče v modro.

Industrijska sinteza amoniaka

Plinasta spojina se proizvaja z ravno črto reakcijo spojine vodik, dobljen s pretvorbo iz vode in dušika, sproščenega iz zraka. Postopek je katalitičen (z uporabo kovinskega železa, ki vsebuje nečistoče kalija in aluminijevih oksidov). To upošteva dejstvo, da je vrelišče amoniaka -33,4 ° C Eksotermna reakcija sinteze amoniaka zahteva povečanje tlaka v mešani reakcijski plini na 450-460 ° C. Za izboljšanje praktično donos proizvoda v reverzibilnega sintezo amonijaka reakcije prilagojen čistost reaktantov, pri čemer je temperatura preprečeno zemljo v stolpcu sinteze.

Če se uporablja amoniak in njegove soli

Fizikalne in kemijske lastnosti snovi povzročajo njeno uporabo v različnih panogah. Največja količina se uporablja za sintezo nitratne kisline, dušikovih amonijevih soli, sode z amoniakovo metodo, karbamida. V hladilnih obratih se snov uporablja zaradi njegove sposobnosti, da izhlapi, medtem ko absorbira presežne toplote. Amoniakova voda in tekoči amoniak se uporabljajo kot dušikova gnojila.