Теория:
Аммиак — это бесцветный газ с характерным резким запахом. Он легче воздуха, очень хорошо растворяется в воде и легко сжижается. Молекулы аммиака имеют форму пирамиды; они полярны и образуют водородные связи между собой и с молекулами воды.
Атом азота в молекуле аммиака имеет неподелённую электронную пару, за счёт которой может образовать донорно-акцепторную связь.
Рис. \(1\). Молекула аммиака
Получение.
В промышленности аммиак синтезируют из азота и водорода:
В лаборатории этот газ получают реакцией обмена между солью аммония и щёлочью:
Химические свойства.
1. Основные свойства аммиак проявляет в реакциях с водой и кислотами.
- При растворении аммиака в воде образуется слабый неустойчивый гидроксид аммония, частично диссоциирующий на ионы:
Присутствие гидроксид-ионов можно обнаружить по изменению окраски индикаторов. Наиболее наглядно это видно, если добавить фенолфталеин, который становится малиновым.
- При взаимодействии аммиака с кислотами образуются соли аммония:
2. Восстановительные свойства аммиак проявляет в реакциях с кислородом и оксидами металлов.
Продукты взаимодействия аммиака с кислородом зависят от условий проведения реакции. При горении аммиака в кислороде образуется азот:
Если смесь аммиака и кислорода пропускать над катализатором, то получается оксид азота(\(II\)):
В реакциях с оксидами металлов аммиак окисляется до азота:
3. Аммиак вступает в реакции с органическими веществами и его используют для получения аминов и аминокислот.
4. Важное практическое значение имеет реакция с углекислым газом, в которой образуется мочевина, или карбамид (ценное азотное удобрение):
Соли аммония
1. Соли аммония имеют ионное строение. Они растворяются в воде и полностью диссоциируют на катионы аммония и анионы кислотного остатка:
2. Соли неустойчивы к нагреванию и разлагаются с образованием разных продуктов. Например:
3. Все соли аммония реагируют со щелочами с образованием аммиака:
Аммиак легко обнаружить по запаху или с помощью влажной индикаторной бумажки (она показывает щелочную среду).
Обрати внимание!
Реакцию со щёлочью используют для качественного определения ионов аммония.
4. Соли аммония могут вступать и в другие реакции обмена с участием иона кислотного остатка. Например:
Основное направление применения солей аммония — минеральные удобрения. Карбонат и гидрокарбонат аммония используются как разрыхлители для теста.
Источники:
Рис. 1. Строение молекулы аммиака. Общественное достояние: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1117377. Дата обращения 20.05.2023.