Амониевият йон е донор-акцепторен взаимодействащ йон

Амонякът е газ, който има отлична водоразтворимост: в един литър той може да разтваря до 700 литра газообразно съединение. В резултат на това се образува не само хидрат на амоняк, но и частици от хидроксилни групи, както и амоний. Това е йон, който възниква от взаимодействието на газовите молекули и водородните протони, които се отделят от водата. В тази статия ще разгледаме нейните свойства и приложения в промишлеността, медицината и ежедневието.

Как се образуват амониеви частици

Един от най-често срещаните типове химични връзки, характерни както за неорганичните съединения, така и за органичните вещества, е ковалентната връзка. Тя може да бъде формирана или чрез припокриващи се електронни облаци, имащи обратния тип спин-спин, или чрез механизма донор-акцептор. По този начин се образува амоний, чиято формула е NH₄⁺. В този случай химическата връзка се формира с помощта на свободна орбитална структура на един атом и електронен облак, съдържащ два електрона. Азотът осигурява йон със собствена двойка отрицателни частици, а водородният протон има 1s орбита. В момента на приближаване на двата електронен азотен облак се среща често за него и за атома Н. Тази структура се нарича облак от молекулярни електрони, в който се образува четвъртата ковалентна връзка.

Механизъм на донор-акцептор

Частицата, която осигурява двойка електрони, се нарича донор, но неутрален атом, който дава празна електронна клетка акцептор. Формираната връзка се нарича донор-акцептор или координация, без да се забравя, че това е специален случай на класическата ковалентна връзка. В амониевия йон, чиято формула е NH₄⁺, съдържа четири ковалентни връзки. От тях три, комбиниращи атомите на азота и водорода, са обичайните ковалентни видове, а последният е координационна връзка. Въпреки това и четирите вида са абсолютно еквивалентни. По същия начин има взаимодействие между водните молекули и Cu²⁺. В този случай се образува макромолекула от меден хидрат сулфат.

Амониеви соли: свойства и подготовка

В реакцията на прибавяне взаимодействието на водородния йон и амоняка води до образуването на NH₄⁺. NH молекулата₃ се държи като акцептор, поради което има изразени свойства на основата. Реакцията с неорганични киселини води до появата на молекули на солите: хлорид, сулфат, амониев нитрат.

NH₃ + НС1 = NH₄Cl

Процесът на разтваряне на амоняка във вода също води до образуването на амониев йон, чието производство може да бъде изразено чрез уравнението:

NH₃ + Н₂О = NH₄⁺ + OH^-

Като следствие, във водния разтвор на амоняк, наречен също амониев хидроксид, концентрацията на хидроксилни частици се увеличава. Това води до факта, че реакцията на средата става алкална. Можете да го определите с помощта на индикатор - фенолфталеин, който променя цвета си от безцветен до червено. Повечето от съединенията имат вид на безцветни кристални вещества, които са силно разтворими във вода. В много от своите прояви наподобяват соли на активни метали: литий, натрий, рубидий. Най-големи сходства могат да се открият между калиеви и амониеви соли. Това се обяснява с близките размери на радиусите на калий и NH₄⁺. При нагряване се разлагат, за да образуват газообразен амоняк.

NH4CI = NH3 + НС1

Реакцията е обратима, тъй като нейните продукти могат отново да реагират помежду си, за да образуват амониева сол. Когато разтворът на амониев хлорид, NH₃ веднага изпарявайте, за да усетите аромата на амоняк. Следователно, качествена реакция към амониевия йон е термичното разграждане на неговите соли.

хидролиза

Амонячната вода показва свойствата на слаба основа, така че солите, съдържащи NH частици₄⁺, преминават процеса на обмен с вода - хидролиза. Разтворите на хлорид или амониев сулфат имат слабо киселинна реакция, тъй като те натрупват прекомерно количество водородни катиони. Ако добавите към тях алкален разтвор, например натриев хидроксид, тогава хидроксилните частици ще се свържат с водородните протони, за да образуват водни молекули. Например, хидролизата на амониевия хлорид е реакция на обмен между сол и вода, което води до образуването на слаб електролит - NH4OH.

Характеристики на топлинното разлагане на амониевите соли

Повечето съединения от тази група образуват газообразен амоняк при нагряване, като самият процес е обратим. Ако обаче солта има очевидни окислителни свойства, например, амониевият нитрат е пример, след което при нагряването е необратимо разложен на азот и воден моноксид. Тази реакция е редокс, при която амониевият йон е редуциращ агент и анионът на киселинния остатък на нитратната киселина е окислител.

Значението на амонячните съединения

Самият газообразен амоняк и повечето от неговите соли имат широко приложение в промишлеността, селското стопанство, медицината и ежедневието. При малък натиск (от порядъка на 7-8 atm.) Газът бързо се втечнява, като абсорбира голямо количество топлина. Затова се използва в хладилни инсталации. В химическите лаборатории амониевият хидроксид се използва като слаба пилотна летлива основа, подходяща за експерименти. Повечето от амоняка се използва за производството на нитратна киселина и нейните соли, важни минерални торове - нитрати. Особено високото съдържание на азот е амониев нитрат. Използва се и в пиротехниката и в подривната работа за производство на взривни вещества - амони. Амониевият хлорид, амоняк, е намерил приложение в галванични клетки, при производството на памучни тъкани при запояване на метали.

В този случай веществото ускорява процесите на елиминиране на оксидни филми върху металната повърхност, които се превръщат в хлориди или се редуцират. В медицината амонякът, който има остър мирис, се използва като лекарство за възстановяване на съзнанието след състояние на припадък на пациента.

В тази статия разгледахме свойствата и приложението на амониев хидроксид и неговите соли в различни отрасли и медицина.