Получение и свойства аммиака

При вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре и вы­со­ком дав­ле­нии в при­сут­ствии пла­ти­но­во­го ка­та­ли­за­то­ра азот ре­а­ги­ру­ет с во­до­ро­дом с об­ра­зо­ва­ни­ем ам­ми­а­ка:

N₂ +3H₂=2NH₃ +Q

Эта ре­ак­ция имеет боль­шое прак­ти­че­ское зна­че­ние, так как ам­ми­ак ис­поль­зу­ет­ся для про­из­вод­ства азот­ных удоб­ре­ний.

Рас­смот­рим свой­ства ам­ми­а­ка. Это бес­цвет­ный газ с рез­ким за­па­хом, хо­ро­шо рас­тво­ря­ю­щий­ся в воде. Вод­ный рас­твор ам­ми­а­ка на­зы­ва­ет­ся на­ша­тыр­ным спир­том.

Ам­ми­ак спо­со­бен вза­и­мо­дей­ство­вать с кис­ло­ро­дом. При го­ре­нии ам­ми­а­ка об­ра­зу­ет­ся азот и вода:

4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O

Если для про­цес­са окис­ле­ния ам­ми­а­ка ис­поль­зо­вать ка­та­ли­за­тор – пла­ти­ну, то про­цесс уско­ря­ет­ся и об­ра­зу­ет­ся оксид азота (II) и вода:

4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O

Ам­ми­ак спо­со­бен вза­и­мо­дей­ство­вать с хло­ро­во­до­ро­дом. При этом об­ра­зу­ет­ся ве­ще­ство, от­но­ся­ще­е­ся к клас­су солей – хло­рид ам­мо­ния (рис. 1):

NH₃+ HCl=NH₄Cl

Рис. 1. Ре­ак­ция между ам­ми­а­ком и хло­ро­во­до­ро­дом

Рас­смот­рим ме­ха­низм дан­ной ре­ак­ции (рис. 2). При об­ра­зо­ва­нии ко­ва­лент­ной по­ляр­ной связи с ато­ма­ми во­до­ро­да азот ис­поль­зу­ет 3 элек­тро­на, а два элек­тро­на оста­ют­ся сво­бод­ны­ми. К этим двум элек­тро­нам при­тя­ги­ва­ет­ся атом во­до­ро­да, име­ю­щий ча­стич­ный по­ло­жи­тель­ный заряд. В ре­зуль­та­те об­ра­зу­ет­ся ка­ти­он ам­мо­ния NH₄⁺ и хло­рид-ани­он. NH₄Cl – соль, хло­рид ам­мо­ния. В этой ре­ак­ции ам­ми­ак ведет себя как ос­но­ва­ние.

Рис. 2. Схема ре­ак­ции между ам­ми­а­ком и хло­ро­во­до­ро­дом

Ам­ми­ак спо­со­бен ре­а­ги­ро­вать и с дру­ги­ми кис­ло­та­ми, рас­тво­ри­мы­ми в воде. В ре­зуль­та­те таких ре­ак­ций об­ра­зу­ют­ся со­от­вет­ству­ю­щие соли ам­мо­ния.

Распознавание солей аммония

Соли ам­мо­ния можно рас­по­знать с по­мо­щью ха­рак­тер­ной ре­ак­ции – вза­и­мо­дей­ствия со ще­ло­ча­ми. В ре­зуль­та­те этих ре­ак­ций вы­де­ля­ет­ся ам­ми­ак, ко­то­рый легко рас­по­зна­ет­ся по ха­рак­тер­но­му за­па­ху.

На­при­мер, при вза­и­мо­дей­ствии хло­ри­да ам­мо­ния с гид­рок­си­дом на­трия об­ра­зу­ет­ся хло­рид на­трия, ам­ми­ак и вода:

NH₄Cl+NaOH=NaCl+ NH₃+ H₂O