Химические свойства аммиака




Строение молекулы аммиака.

Прежде всего, рассмотрим строение молекулы аммиака NH3. Как вы уже знаете, на внешнем энергетическом уровне атомы азота содержат пять электронов, из которых три электрона - неспаренные. Именно они и участвуют в формировании трех ковалентных связей с тремя атомами водорода

при образовании молекулы аммиака NH3.

Запишите схему в тетради

Три общие электронные пары смещены в сторону более электроотрицательного атома азота, а так как молекула аммиака имеет форму треугольной пирамиды (посмотрите в учебнике на рис. 128 стр.210), то в результате смещения электронных пар возникает диполь, то есть система с двумя полюсами.

Водородная связь

Для молекул аммиака характерно связывание их между собой в ассоциации за счет водородных связей. Вспомните, какая химическая связь называется водородной.

В ходе беседы уточняется, что водородная связь - это химическая связь между атомами водорода одной молекулы и атомами сильно электроотрицательных элементов (фтора, кислорода, азота), имеющих непоселенные электронные пары другой молекулы. Это слабая связь - примерно в 15-20 раз слабее ковалентной. Однако, благодаря водородной связи некоторые низкомолекулярные вещества (то есть имеющие небольшую молекулярную массу) образуют ассоциаты, что приводит к повышению температур плавления и кипения веществ. Водородная связь образуется между молекулами воды, спиртов, фтороводорода, аммиака и др. веществ. Очень важную роль играет водородная связь в молекулах важнейших для живых существ соединений - белков и нуклеиновых кислот.

Между молекулами аммиака также образуются водородные связи, что можно изобразить схемой:

Получение и физические свойства аммиака

Как производят аммиак в промышленности вы уже знаете - синтезом из азота и водорода. В лаборатории аммиак получают действием гашеной извести или твердых щелочей на соли аммония, чаще всего на хлорид аммония. Запишите: Ca(ОН)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NН3­ + 2 Н2О.

Газ собирают в перевернутый кверху дном сосуд, а распознают или по запаху, или по посинению влажной лакмусовой бумажки, или по появлению белого дыма при внесении палочки, смоченной в концентрированном растворе соляной кислоты.

Аммиак - бесцветный газ с резким запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак нельзя вдыхать продолжительное время, так как он ядовит. Этот газ легко сжижается при обычном давлении и t = -33,4 оС, а при испарении жидкого аммиака из окружающей среды поглощается много тепла, поэтому аммиак применяется в холодильных установках.

Аммиак очень хорошо растворяется в воде при 20 оС в 1 объеме ее растворяется около 700 объемов аммиака. Концентрированный водный раствор аммиака (25% по массе) называется гидратом аммиака, водным аммиаком или аммиачной водой, а используемый в медицине раствор аммиака известен под названием нашатырный спирт. Тот нашатырный спирт, который имеется в вашей домашней аптечке, содержит 8-10% аммиака.

Химические свойства аммиака

Если к раствору аммиака прилить несколько капель фенолфталеина, то он окрасится в малиновый цвет, то есть покажет щелочную среду:

NH3 + H2O NH3×H2O NH4+ + ОН-

Наличием гидроксид-ионов ОН- и объясняется щелочная реакция водных растворов аммиака. Если окрашенный фенолфталеином раствор аммиака подогреть, то окраска исчезнет. Как вы думаете почему? (потому, что аммиак улетучится и в сосуде останется только вода)

Аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли аммония. Это взаимодействие наглядно наблюдается в следующем опыте: если стеклянную палочку или стакан, смоченные раствором аммиака, поднести к другой палочке или стакану, смоченным раствором соляной кислоты, то появится густой белый дым. Вот и верь после этого поговорке, что дыма без огня не бывает:

NH3 + HCl = NH4Cl

И водный раствор аммиака, и соли аммония содержат особый ион - катион аммония NН4+, играющий роль катиона металла. Он получается в результате того, что атом азота имеет свободную (неподеленную) электронную пару, за счет которой и формируется еще одна ковалентная связь с катионом водорода, переходящего к аммиаку от молекул кислот или воды.

Запишите механизм

 

Такой механизм образования ковалентной связи, которая возникает не в результате обобществления непарных электродов, а благодаря свободной электронной паре, имеющейся у одного из атомов, называется донорноакцепторным.

В данном случае, донором этой свободной электронной пары служит азот, акцептором – ион водорода кислоты или воды (протон).

Еще одно химическое свойство аммиака вы сможете прогнозировать, если обратите внимание на степень окисления в нем атомов азота, а именно -3. Конечно же, аммиак - сильный восстановитель, то есть его атомы могут только отдавать электроны, но не принимать их. Так, аммиак способен окисляться или. до свободного азота (без участия катализатора):

4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6Н2О,

или до оксида азота (II) (в присутствии катализатора):

4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О

Применение аммиака

Аммиак и его соли широко используются в промышленности и технике, в сельском хозяйстве, быту. Основные области применения показаны на рис. 132, стр.214.

ВЫПИШИ ИХ в тетрадь.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-06-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: