NH₃ - Сильний відновник.

ІІ. Розчинений у воді аміак реагує з різними окислювачами, наприклад:

При окисленні аміаку гіпохлоритом натрію одержують іншу водневу сполуку азоту - гідразин N₂H₄.

Водний розчин NH₃ - слабка основа.

Гідрат аміаку, що утворюється при взаємодії з водою, частково дисоціює:

Комплексний катіон NH₄ + - продукт приєднання іонів Н + до молекули NH₃ за донорно-ак-цепторним механізмом. За рахунок Н, що звільняються з молекул₂Про іонів ВІН - розчин аміаку набуває слаболужну реакцію і виявляє властивості основ.

Реакції із кислотами.

Взаємодіє з усіма кислотами, наприклад: NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃ нітрат амонію

Реакції із солями металів.

При пропущенні аміаку у водні розчини солей металів, гідроксиди яких дуже погано розчиняються у воді, відбувається осадження Ме(ОН)_x:

NH₃ - ліганд у комплексних сполуках (освіта аміакатів).

Молекули NH₃ здатні утворювати донорно - акцепторні зв'язки не тільки з іонами Н + , але і з катіонами цілого ряду перехідних металів (Аg + , Сu 2+, Сr 3+, С2+ та ін).

Це призводить до виникнення комплексних іонів - [Ag(NH₃)₂] , [Cu(NH₃)₄], [Cr(NH₃)₆] та ін, які входять до складу комплексних сполук - аміакатів.

Завдяки утворенню розчинних аміакатів у водному розчині аміаку розчиняються нерозчинні в Н₂Про оксиди, гідроксиди та солі металів-комплексоутворювачів.

Зокрема, в аміаку легко розчиняються Аg₂О, Cu₂O, Cu(OH)₂, AgCl;

AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH)₃)₂]Cl хлорид діаммінсрібла (I)

Аміачні розчини Ag₂O, Cu₂O, Сі(ВІН)₂ використовуються як реактиви у якісному аналізі (виявлення альдегідів, багатоатомних спиртів).

NH₃ - Амінуючий агент в органічному синтезі.

Аміак використовують для синтезу алкіламінів, амінокислот та амідів, наприклад:

Солі амонію

У солях амонію катіон NH₄ + відіграє роль катіону лужного металу (наприклад, К+). Усі солі амонію – кристалічні речовини, добре розчинні у воді. Деякі з них забарвлені за рахунок аніонів. У водних розчинах повністю дисоціюють:

Способи отримання

1. Пропускання аміаку через розчини кислот (див. хім. св-ва NH₃).

2. Взаємодія аміаку з газоподібними галогеноводородами: NH₃(Р.) + НВr (Р.) = NH₄Br (тв.)

Хімічні властивості

(специфічні для солей амонію)

1.Сильні підстави витісняють NH₃ із солей амонію:

Це якісна реакція на іон NH₄ + (NH, що виділяється₃ визначають за запахом або посинення вологого червоного лакмусового папірця).

2. При нагріванні солі амонію розкладаються:

a) при розкладанні солей амонію, що містять неокислюючий аніон, виділяється NH₃:

б) якщо сіль містить аніон-окислювач, то відбувається внутрішньомолекулярне окисно-відновне розкладання:

3. У водних розчинах солі амонію гідролізуються по катіону:

Аміак: отримання та властивості

У молекулі аміаку NH₃ атом азоту з'єднаний трьома одинарними ковалентними полярними зв'язками з атомами водню:

Геометрична форма молекули аміаку - правильна трикутної піраміди. Валентний кут H-N-H становить 107,3 ​​про:

Атом азоту в аміаку на зовнішньому енергетичному рівні залишається одна неподілена електронна пара. Ця електронна пара значно впливає на властивості аміаку, а також на його структуру. Електронна структура аміаку тетраедр , з атомом азоту в центрі:

Аміак – безбарвний газ із різким характерним запахом. Отруйний. Важить менше повітря. Зв'язок N-H - сильно полярнатому між молекулами аміаку в рідкій фазі виникають водневі зв'язки. При цьому аміак дуже добре розчинний у питній воді, т.к. молекули аміаку утворюють водневі зв'язки України із молекулами води.

Способи одержання аміаку

У лабораторії аміак одержують при взаємодії солей амонію з лугами. Поскільки аміак дуже добре розчинний у воді, для отримання чистого аміаку використовують тверді речовини.

Наприклад аміак можна отримати нагріванням суміші. хлориду амонію і гідроксиду кальцію. При нагріванні суміші відбувається утворення солі, аміаку та води:

Ретельно розтирають ступкою суміш солі та основи та нагрівають суміш. Газ, що виділяється, збирають у пробірку (аміак — легкий газ і пробірку потрібно перевернути вгору дном). Вологий лакмусовий папірець синіє у присутності аміаку.

Відеодосвід отримання аміаку з хлориду амонію та гідроксиду кальцію можна подивитися тут.

Ще один лабораторний спосіб отримання аміаку – гідроліз нітридів.

Наприклад , гідроліз нітриду кальцію:

У промисловості аміак отримують за допомогою процесу Габера: прямим синтезом з водню і азоту.

Процес проводять при температурі 500-550 про З та у присутності каталізатора. Для синтезу аміаку застосовують тиск 15-30 МПа. Як каталізатор використовують губчасте залізо з добавками оксидів алюмінію, калію, кальцію, кремнію. Для повного використання вихідних речовин застосовують метод циркуляції непровзаємодіяли реагентів: азот і водень, що не вступили в реакцію, знову повертають в реактор.

Докладніше про технологію виробництва аміаку можна прочитати тут.

Хімічні властивості аміаку

1. У водному розчині аміак виявляє основні властивості (за рахунок неподіленої електронної пари). Приймаючи протон (іон H + ), він перетворюється на іон амонію. Реакція може протікати і у водному розчині, і в газовій фазі:

Таким чином, середовище водного розчину аміаку – лужна. Проте аміак – слабка основа .При 20 градусах один об'єм води поглинає до 700 об'ємів аміаку.

Відеодосвід розчинення аміаку у воді можна подивитися тут.

2. Як основа, аміак взаємодіє з кислотами у розчині та в газовій фазі з утворенням солей амонію.

Наприклад , Аміак реагує з сірчаною кислотою з утворенням або кислої солі - гідросульфату амонію (при надлишку кислоти), або середньої солі - сульфату амонію (При надлишку аміаку):

Ще один приклад : аміак взаємодіє з водним розчином вуглекислого газу з утворенням карбонатів або гідрокарбонатів амонію:

Відеодосвід взаємодії аміаку з концентрованими кислотами – азотної, сірчаної та соляної можна подивитися тут.

У газовій фазі аміак реагує з летким хлороводнем.При цьому утворюється густий білий дим - це виділяється хлорид амонію.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Відеодосвід взаємодії аміаку з хлороводнем в газовій фазі (дим без вогню) можна подивитися тут.

3. Як основа, водний розчин аміаку реагує з розчинами солей важких металів , утворюючи нерозчинні гідроксиди.

Наприклад , водний розчин аміаку реагує з сульфатом заліза (II) з утворенням сульфату амонію та гідроксиду заліза (II):

4. Солі та гідроксиди міді, нікелю, срібла розчиняються у надлишку аміаку, утворюючи комплексні сполуки – амінокомплекси.

Наприклад , хлорид міді (II) реагує з надлишком аміаку з утворенням хлориду тетраміномеді (II):

Гідроксид міді (II) розчиняється в надлишку аміаку:

5. Аміак горить на повітрі , утворюючи азот та воду:

Якщо реакцію проводити у присутності каталізатора (Pt), азот окислюється до NO:

6. За рахунок атомів водню у ступені окислення +1 аміак може виступати в ролі окислювача , наприклад у реакціях з лужними, лужноземельними металами, магнієм та алюмінієм .З металами реагує тільки рідкий аміак.

Наприклад , рідкий аміак реагує з натрієм з утворенням аміду натрію:

Також можлива освіта Na₂NH, Na₃N.

При взаємодії аміаку з алюмінієм утворюється нітрид алюмінію:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

7. За рахунок азоту в ступені окислення -3 аміак виявляє відновлювальні властивості. сильними окислювачами - хлором, бромом, пероксидом водню, пероксидами і оксидами деяких металів. При цьому азот окислюється, як правило, до простої речовини.

Наприклад , аміак окислюється хлором до молекулярного азоту:

Пероксид водню також окислює аміак до азоту:

Оксиди металів , Які в електрохімічному ряду напруг металів розташовані праворуч - сильні окислювачі. Тому вони також окислюють аміак до азоту.

Наприклад , оксид міді (II) окислює аміак:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O