Amoniacul este nitrura de hidrogen.
Formula este NH3. Masa molară este de 17 g / mol.
Proprietățile fizice ale amoniacului
Amoniac (NH3) - gaz incolor, cu un miros ascuțit (miros „amoniac“) este mai ușor decât aerul, ușor solubil în apă (un volum de apă pentru dizolvarea amoniacului, la 700 de volume). Soluția concentrată de amoniac conține 25% (în greutate) amoniac și are o densitate de 0,91 g / cm3.
Legăturile dintre atomi din molecula de amoniac sunt covalente. Vedere generală a moleculei AB3. Hibridarea introduce toate atom de azot orbitali valență deci hibridare tip amoniac molecula - sp 3. Amoniac are o structură geometrică AB3 tip E - o piramida trigonală (figura 1.).
Fig. 1. Structura moleculei de amoniac.
Proprietăți chimice ale amoniacului
Din punct de vedere chimic, amoniacul este destul de activ: reacționează cu multe substanțe. Gradul de oxidare a azotului în amoniac "-3" este minim, astfel încât amoniacul prezintă doar proprietăți de reducere.
Atunci când amoniacul este încălzit cu halogeni, oxizi de metale grele și oxigen, se formează azot:
În prezența catalizatorului, amoniacul poate fi oxidat în oxid nitric (II):
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (catalizatorul este platină)
Spre deosebire de compușii cu hidrogen din nemetalele din grupele VI și VII, amoniacul nu prezintă proprietăți acide. Totuși, atomii de hidrogen din molecula sa pot fi înlocuiți cu atomi de metal. Când hidrogenul este complet înlocuit cu un metal, se formează compuși numiți nitruri, care pot fi de asemenea obținuți prin interacțiunea directă a azotului cu metalul la temperatură ridicată.
Proprietățile principale ale amoniacului se datorează prezenței unei perechi de electroni neparticipată la atomul de azot. Soluția de amoniac în apă are un mediu alcalin:
Când amoniacul reacționează cu acizi, se formează săruri de amoniu, care se descompun la încălzire:
NH4CI = NH3 + HCI (cu încălzire)
Obținerea amoniacului
Există metode industriale și de laborator de obținere a amoniacului. În laborator, amoniacul este obținut prin acțiunea alcalinilor asupra soluțiilor de săruri de amoniu cu încălzire:
Această reacție este calitativă pentru ionii de amoniu.
Aplicarea amoniacului
Producția de amoniac este unul dintre cele mai importante procese tehnologice din lume. Anual, în lume, produc aproximativ 100 de milioane de tone de amoniac. Amoniacul este produs în formă lichidă sau sub formă de soluție apoasă 25% de apă de amoniac. Utilizări majore ale amoniacului - producția de acid azotic (producția de îngrășăminte azotate ulterioare), săruri de amoniu, uree, urotropină, fibre sintetice (nailon și nylon). Amoniacul este utilizat ca agent de răcire în instalațiile de refrigerare industriale, ca un înălbitor pentru curățarea și vopsirea bumbacului, lânii și mătăsii.
Exemple de rezolvare a problemelor
Care este masa și volumul de amoniac care va fi necesar pentru a produce 5 t de azotat de amoniu?
Să se scrie ecuația reacției pentru prepararea azotatului de amoniu din amoniac și acid azotic:
Conform ecuației de reacție, cantitatea de azotat de amoniu este 1 mol - v (NH4N03) = 1 mol. Apoi, masa de azotat de amoniu, calculată prin ecuația de reacție:
Conform ecuației de reacție, cantitatea de amoniac este de asemenea 1 mol - v (NH3) = 1 mol. Apoi, masa amoniacului, calculată prin ecuația:
Să compunem proporția și să găsim masa amoniacului (practic):
O proporție similară constă în găsirea volumului de amoniac: