Моларна маса на амоняка, свойства, приложение

Сред азотни съединения

Структурата на молекулата

Веществото има формула NH₃, водородните атоми са свързани към централната част на азота чрез ковалентни полярни връзки. Общите електронни двойки са силно изместени към азотния атом, така че молекулите са диполи. Между тях съществуват слаби водородни връзки, които причиняват отличната разтворимост на съединението във водата. Така че един от обема му може да поеме до 700 части NH₃. Молната маса на амоняка е 17 g / mol. Разтворът на вещество във вода се нарича амоняк или амонячна вода. Използва се в медицината с припадни състояния, тъй като вдишването на парите от материята възбужда дихателните центрове в мозъчната кора.

Физически характеристики

Газообразният амоняк е почти два пъти по-лек от въздуха, той няма цвят. При охлаждане до -33,4 или повишено налягане, бързо се втечнява, преминавайки в безцветна течна фаза. Газът лесно се разпознава, тъй като миризмата на амоняк е специфична и много сурова.

Съединението се разтваря лесно във вода, образувайки амоняк. Когато кипи, NH₃ бързо изпаряване. Амонякът е токсично вещество, така че всички химически експерименти с него изискват да се рисувате под качулката с голямо внимание. Вдишването на газови изпарения предизвиква дразнене на лигавицата на органа на зрението, болка в стомаха и задух.

Амониев хидроксид

В разтвор от амонячна вода има три вида частици: хидрати на амоняк, аниони на хидроксилни групи и катиони на амониев NH₄⁺. Присъствието на хидроксидни йони дава алкална реакция към разтвора на амоняка. Тя може да бъде открита с помощта на индикатори, например безцветен фенолфталеин, който става пурпурен в амонячната вода. По време на взаимодействието на хидроксилни аниони с амониеви катиони, отново се образуват амонячни частици с моларна маса от 17 g / mol, както и водни молекули. Когато взаимодействат помежду си, частиците се свързват с водородни връзки. Следователно, водният разтвор на веществото може да бъде изразен чрез формулата NH₄OH, той се нарича амониев хидроксид. Съединението показва слаби алкални свойства.

Характеристики на NH4 +

Сложният амониев йон се образува от донор-акцепторния механизъм за образуване на ковалентна връзка. Азотният атом действа като донор и осигурява два от неговите електрони, които стават често срещани. Водородният йон извлича свободна клетка и се превръща в акцептор. В резултат на комбинацията от амониеви катиони и хидроокисни йони, се появяват амонячни молекули, чиято миризма веднага се усеща, и вода. Балансът на реакцията се премества наляво. В много вещества амониевите частици са аналогични на положителните йони на моновалентни метали, например във формулите на солите: NH₄CI, (NH₄)₂SO₄ - хлорид и амониев сулфат.

Реакции с киселини

Амонякът реагира с много неорганични киселини, за да образува съответните амониеви соли. Например, в резултат на взаимодействието на хлоридна киселина и NH₃ ние получаваме амониев хлорид:

NH₃ + НС1 = NH₄Cl

Това е реакцията на добавяне. Амониевите соли се разпадат при нагряване, докато се отделя газообразен амоняк, чиято точка на кипене е -33,34 ° С. Те също така имат добра разтворимост във вода и са способни на хидролиза. Амониевите соли се разпадат при нагряване и се освобождава газообразен амоняк. Те също така имат добра разтворимост във вода и са способни на хидролиза. Ако амониевата сол се образува от силна киселина, тогава разтворът има киселинна реакция. То се причинява от прекомерно количество йони на водорода, които могат да бъдат открити с индикатор - лакмус, променяйки виолетовия си цвят на червен.

Как се измерва моларната маса

Ако дозата на веществото съдържа 6,02 × 10²³ структурни единици: молекули, атоми или йони, тогава ние говорим за количество, което се нарича номера на Авогадро. Тя съответства на моларната маса, g / mol е единицата за нейното измерване. Например, 17 грама амоняк съдържа броя на Avogadro молекулите или 1 мол от субстанцията и 8.5 грама - 0.5 мола и т.н. Моларната маса е специфична единица, използвана в химията. Това не е еквивалентно на физическата маса. Има още една единица за измерване, която се използва при химическите изчисления. Това е маса от 1 мол еквивалент амоняк. Тя е равна на произведението на моларната маса от коефициента на еквивалентност. Тя се нарича моларна маса на еквивалента на амоняк и има размери - mol / l.

Химични свойства

Газообразният амоняк е запалимо вещество. В атмосфера на кислород или горещ въздух, тя изгаря с образуването на свободен азот и водни пари. Ако в реакцията се използва катализатор (платина или тривалентен хромен оксид), продуктите от процеса ще бъдат различни. Това е азотен окис и вода:

NH3 + O2 → NO + H2O

Тази реакция се нарича каталитично окисление на амоняк. Това е редокс, съдържа амоняк, молната маса е 17 g / mol, показва силни редуциращи свойства. Също така е в състояние да реагира с меден оксид, като го възстановява на свободна мед, газообразен азот и вода. Газът може да реагира с концентрирана солна киселина и в отсъствието на вода. Има известен опит като дим без пожар. Една стъклена пръчка се потапя в амоняк, а другата - в концентрирана хлоридна киселина, след което се събират заедно. Наблюдавайте появата на бял дим, който генерира получените малки кристали от амониев хлорид. Същият ефект може да се постигне чрез поставяне на тръби с два разтвора една до друга. Уравнението на амоняк с хлоридна киселина е дадено по-горе.

При силно нагряване молекулите на веществото се разлагат на свободен азот и водород:

2NH3 + N2 + 3H2

Как да разпознаем йон NH4 +

Амониевите соли реагират не само с киселини, но и с алкали. В резултат на това се освобождава газообразен амоняк, който лесно се определя от обонятелния орган. Това доказва, че тази сол съдържа амониев йон.

По-точен показател за факта, че взаимодействието на алкален и амониев сулфат освобождава NH катион₄⁺,е влажна универсална лакмусова хартия. Той променя цвета си от червено до синьо.

Промишлен синтез на амоняк

Газовото съединение се получава по права линия реакцията на съединението водород, получен чрез превръщане от вода и азот, освободени от въздуха. Процесът е каталитичен (използвайки метални желязо, съдържащи примеси на калиеви и алуминиеви оксиди). Това отчита факта, че температурата на кипене на амоняка е -33,4 ° С. Екзотермичната реакция на синтез на амоняк изисква повишаване на налягането в реакционната газова смес до 450 - 460 ° С За да се увеличи практичният добив на продукта при обратимата реакция на синтез на амоняк, чистотата на реагентите се контролира и температурата в колоната за синтез не се оставя да нараства.

Когато се използва амоняк и неговите соли

Физическите и химическите характеристики на веществото водят до използването му в различни отрасли. Най-голямото количество се използва за синтеза на нитратна киселина, съдържащи азот амониеви соли, сода по амонячен метод, карбамид. В хладилните инсталации веществото се използва поради способността му да се изпарява, докато абсорбира излишната топлина. Амонячна вода и течен амоняк се използват като азотен тор.