11:23
Аммиак
Меню сайта


Форма входа


Календарь
«  Август 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031


Архив записей


Приветствую Вас, Гость · RSS 14.08.2018, 11:23

Водородные соединения азота

 

С водородом азот образует два соединения: аммиак NH3 и гидразин N2H4 (H2NNH2). Наибольшее значение имеет аммиак.

      В лаборатории получают слабым нагреванием смеси хлорида аммония с гидроксидом натрия:

 

NH4Cl + NaOH  = NaCl + NH3 + H2O

 

         Основным промышленным способом получения аммиака является синтез его из азота и водорода

 

N2 + 3H2  ↔ 2NH3      ∆ Н0 = - 82,4

( Катализатор Pt; t = 450 - 5000С; Р = 250 атм)

         Равновесие обратимой реакции смещается вправо действием высокого давления ≈ 30МПа. 

        

NH3 – бесцветный газ с резким характерным запахом, почти в 2 раза легче воздуха. Молекула NH3 поляризована – общие электронные пары сдвинуты к азоту. Кроме того, у атома азота остается неподеленной пара электронов. Это дополнительно увеличивает полярность и обуславливает многие свойства аммиака. Жидкий аммиак, подобно воде, хороший растворитель ионных соединений. Молекулы в жидком аммиаке ассоциированы за счет образования водородных связей.

Расположение связей в аммиаке тетраэдрическое, причем неподеленная пара электронов атома азота занимают одну из вершин тетраэдра.

  

Аммиак – очень реакционно-способное вещество. Для него характерны реакции окисления и присоединения (благодаря неподеленной паре электронов). Наличие неподеленной пары определяет основные свойства аммиака, который может присоединять протон, образуя ион аммония NH4+.

 

NH3 очень хорошо растворим в воде, но максимальная концентрация ω(NH3)= 25%. В растворе имеют место равновесия:

 

NH3 + H2O ↔ NH3 • H2O

NH3 • H2O ↔ NH4OH

NH4OHNH4+ + OH

 

          Основная масса NH3 в растворе находится в виде гидрата аммиака NH3 · H2O. Поэтому, хотя NH4OH диссоциирует почти нацело, его условно считают слабым основанием. Поскольку азот в NH3 имеет низкую степень окисления   –3, аммиак является восстановителем в ряде реакций.

         В кислороде аммиак горит без катализатора:

 

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6 H2O,

а в присутствии катализатора платины

 

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

 

         При нейтрализации раствора аммиака кислотами образуются растворы солей аммония, содержащие ион NH4+.

 

NH3 + HCl = NH4Cl

NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

 

         В этих реакциях ион аммония подобен ионам одновалентных металлов.

При замещении в молекуле аммиака 3-х атомов водорода получаются нитриды, содержащую группу N-3 , 2-х атомов водорода – имиды NН-2 , одного атома водорода -  амиды NН2- .

 

2 NH3 + 6Na = 2Na3N +3H2       нитрид натрия

NH3 +2Na = Na2HN + H2         имид натрия

2 NH3 +2Na = 2NaH2N + 3H2   амид натрия

 

NHвсегда - восстановитель, окисляется до N2 или NO.

t

CuO + NH3 → Cu +N2 +H2O

 

На этом свойстве основано применение NH3 и его солей в процессе пайки металлов – снятие оксидной пленки с поверхности.

 

CuO + NH4Cl = Cu +N2 +HCl + H2O

CuO + NH4Cl = Cu + CuCl2 +H2O

Реагирует с более сильными окислителями

 

NH3 + KMnO4 + H2SO4 → N2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

 

Аммиак участвует в реакциях комплексообразования, где NH3 является лигандом – донором электронов.

 

      CuSO4  + 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4                

Hg(NO2)2 + 4NH3 = [Hg(NH3)4](NO3)2            

 

Водные растворы NH3 используют для получения гидроксидов металлов.

 

Fe2(SO4)3 + NH3 + H2O = Fe(OH)3↓ + (NH4)2SO4

 

Соли аммония все растворимы в воде, разлагаются при температуре различным образом

 

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

NH4NO2 = N2 + 2H2O

NH4NO3 = NO  + 2H2O

NH4Cl = NH3 + HCl

 

 

 

Хостинг от uCoz