Аммиак. Химические свойства, физические характеристики. Применение и получение

Перекрёсток караванных путей Северной Африки вблизи оазиса Аммона - исторически признанная родина аммиака. Жрецы, поклоняющиеся богу Амону, во время своих ритуалов использовали нитрид водорода, который при нагревании источал запах аммиака. Их называли амонианы, очевидно название аммиак пошло от тех времён.

Видео: № 222. Неорганическая химия. Тема 27. Азот и его соединения. Часть 4. Окислы азота

Современные учёные не только научились добывать аммиак в чистом виде, находить ему массу применений, но и смогли смоделировать конструкцию молекулы вещества, которое в кругах химиков-профессионалов получило название «нитрид водорода». Примечательностью конфигурации молекулы аммиака является то, что она представляет собой правильную пирамиду, подобно тем, которые были свидетелями первого синтеза этого вещества в древнем Египте.

Азот, находящийся в вершине рассматриваемой пирамиды, образует с атомами водорода полярные связи. Атом азота в соединении имеет неподеленную пару электронов, именно она является основным условием появления способности аммиака образовывать донорно-акцепторные и водородные связи, они в своё время в купе со значительной полярностью молекулы аммиака стали причинами сильного взаимодействия между ними. В результате характеристика аммиака отличается от свойств и характеристик веществ подобного типа.

Видео: № 219. Неорганическая химия. Тема 27. Азот и его соединения. Часть 1. Азот - химические свойства

С запахом нашатыря знаком каждый, он связан именно с появлением аммиака, который представляет собой бесцветный газ, легче воздуха в два раза. Для человека он токсичен, обладает высокой растворимостью.

Аммиак химические свойства свои проявляет тоже во многом благодаря неподеленной электронной паре. Он способен присоединять к себе протон, в результате чего образуется ион аммония. В водном растворе аммиак (известен как нашатырный спирт) обладает слабощелочной реакцией. Получению солей аммония при взаимодействии с кислотами способствует аммиак. Химические свойства этого соединения подобны нуклеофилам или комплексообразователям.

С другой стороны аммиак проявляет свойства слабой кислоты и способен вступать в реакцию с металлами, образовывая амиды. Амиды из щелочных металлов получаются при воздействии на них аммиаком. Соли имиды и нитриды из ряда металлов получаются путём проведения реакции в жидком аммиаке. Нитриды получают, нагревая металл в азотной атмосфере.

У амидов металлов проявляются свойства гидроксидов. А подобно щелочам аммиачные растворы солей-амидов являются хорошими проводниками электрического тока.

Видео: № 224. Неорганическая химия. Тема 27. Азот и его соединения. Часть 6. Азотная кислота

Аммиак химические свойства при взаимодействии с фенолфталеином проявляет, окрашиваясь в красный цвет, добавление кислоты приводит к его нейтрализации. Нагревание аммиака позволяет ему проявиться как восстановителю. Он способен гореть в кислороде, результатом является вода и азот. При окислении аммиака на катализаторе из платины получаем оксид азота, продукт для промышленного синтеза азотной кислоты.

Восстановительная способность азота применяется для очистки металлических поверхностей от оксидов во время пайки. При окислении аммиака гипохлоритом натрия (обязательное условие присутствии желатина) получают гидразин. Реакция с галогенами (хлором, йодом) приводит к получению взрывчатых веществ.

Видео: № 69. Органическая химия. Тема 15. Спирты, алканолы. Часть 12. Глицерин. Получение

Таким образом, имеет огромное значение промышленный синтез аммиака. Реакция его получения имеет вид взаимодействия азота и водорода. Её ещё называют процессом Габера. В результате реакции происходит выделение тепла и понижение объёма. Благоприятными условиями для проведения синтеза аммиака являются низкие температуры и высокое давление.

Учитывают, получая аммиак, химические свойства некоторых веществ выступать катализаторами этого процесса. Их применение позволило ускорить достижения состояния равновесия.