Эң маанилүү азот кошулмаларынын бири аммиак. Физикалык касиеттери боюнча бул курч, муунтуучу жыты бар түссүз газ (бул NH₃·H₂O аммоний гидроксидинин суудагы эритмесинин жыты). Газ сууда жакшы эрийт. Суу эритмесинде аммоний алсыз негиз болуп саналат. Бул химия енер жайынын эн маанилуу продукцияларынын бири.
NH₃ жакшы редуктор, анткени аммоний молекуласында азот эң төмөнкү кычкылдануу даражасына ээ -3. Аммиактын көптөгөн мүнөздөмөлөрү азот атомундагы бир түгөй электрондор менен аныкталат – аммиак менен кошулуу реакциялары анын катышуусуна байланыштуу болот (бул жуп жалгыздык Протондун H⁺ эркин орбитасында жайгашкан).
Аммиакты кантип алса болот
Аммиакты алуунун эки негизги практикалык ыкмасы бар: бири лабораторияда, экинчиси өнөр жайда.
Өнөр жайда аммиакты өндүрүүнү карап көрөлү. Молекулярдык азот менен суутектин өз ара аракеттенүүсү: N₂ + 2H₂=2NH₃(кайтарылуучу реакция). Аммиакты алуунун мындай ыкмасы Хабер реакциясы деп аталат. Молекулярдык азот менен суутек реакцияга кириши үчүн аларды 500 ᵒC же 932 ᵒF чейин ысытуу керек, 25-30 MPA басымы түзүлүшү керек. Катализатор катары тешиктүү темир болушу керек.
Лабораторияда алуу аммоний хлориди менен кальций гидроксидинин ортосундагы реакция: CA(OH)₂ + 2NH₄Cl=CaCl₂ + 2NH₄OH (NH₄OH өтө алсыз кошулма болгондуктан, ал дароо газ түрүндөгү NH₄ жана сууга ажырайт: OH NH₂ NH₃ + H₂O).
Аммиактын кычкылдануу реакциясы
Алар азоттун кычкылдануу абалынын өзгөрүшү менен жүрөт. Аммиак жакшы редуктор болгондуктан, аны оор металлдарды оксиддеринен азайтуу үчүн колдонсо болот.
Металды калыбына келтирүү: 2NH₃ + 3CuO=3Cu + N₂ + 3H₂O (Аммиактын катышуусунда жез(II) оксиди ысытылганда кызыл жез металлы азаят).
Күчтүү кычкылдандыргычтардын (мисалы, галогендер) катышуусунда аммиактын кычкылданышы төмөнкү теңдеме боюнча жүрөт: 2NH₃ + 3Cl₂=N₂ + 6HCl (бул редокс реакциясы ысытууну талап кылат). Аммиакка калий перманганатын щелочтуу чөйрөдө таасир эткенде молекулалык азоттун, калий перманганатынын жана суунун пайда болушу байкалат: 2NH₃ + 6KMnO₄+ 6KOH=6K₂MnO₄+ N₂ + 6H₂O.
Интенсивдүү ысытылганда (1200 °C же 2192 ᵒF чейин) аммиак жөнөкөй заттарга ажырайт: 2NH₃=N₂ + 3H₂. 1000 oC же 1832 аммиак метан менен реакцияга кирет CH4: 2CH₄ + 2NH₃ + 3O₂=2HCN + 6H₂O (гидроциандык кислота жана суу). Аммиакты натрий гипохлорити менен кычкылдандырып, гидразин H₂X₄алуу: 2NH3 + NaOCl=N2H4 + NaCl + H 2O
Амиактын күйүшү жана анын кычкылтек менен каталитикалык кычкылданышы
Аммиактын кычкылтек менен кычкылданышы белгилүү бир өзгөчөлүктөргө ээ. Кычкылдануунун эки түрдүү түрү бар: каталитикалык (катализатор менен), тез (күйүү).
Күйгөндө редокс реакциясы жүрөт, анын продуктулары молекулалык азот жана суу: 4NH3 + 2O2=2N2 + 6H2O аммиактын өзүнөн-өзү тутанышы). Кычкылтек менен каталитикалык кычкылдануу ысытылганда да (800 ᵒC же 1472 ᵒF) болот, бирок реакция продуктуларынын бири башкача болот: 4NH₃ + 5O₂=4NO + 6H₂O (платина же темир, марганец, хром сыяктуу оксиддердин катышуусунда). катализатор, кычкылдануу продуктулары азот (II) оксиди жана суу болуп саналат).
Аммиактын кычкылтек менен бир тектүү кычкылданышын карап көрөлү. Аммиак газ бөлүгүнүн башкарылбаган монотондуу кычкылдануусу салыштырмалуу жай реакция болуп саналат. Бул майда-чүйдөсүнө чейин билдирилген эмес, бирок аммиак-аба аралашмаларынын 25 ° C температурада күйүүчүлүгүнүн төмөнкү чеги 1-10 бар басым диапазонунда болжол менен 15% түзөт жана газ аралашмасынын баштапкы температурасы жогорулаган сайын төмөндөйт.
Эгер CNH~ аба-аммиак аралашмасындагы NH3 температурасы аралашкан (OC) моль үлүшү болсо, анда CNH=0,15-0 маалыматтарынан келип чыгат. күйүү чеги төмөн экенин. Ошондуктан, төмөнкү чектен төмөн коопсуздуктун жетиштүү маржа менен иштөө акылга сыярлыккүйүүчүлүк, эреже катары, аммиакты аба менен аралаштыруу боюнча маалыматтар көп учурда идеалдуу эмес.
Химиялык касиеттери
Аммиактын азот оксидине чейин контакттык кычкылданышын карап көрөлү. Азоттун кычкылдануу абалын өзгөртпөстөн аммиак менен болгон типтүү химиялык реакциялар:
- Суу менен реакция: NH₃ + H₂O=NH₄OH=NH₄⁺ + he⁻ (реакция кайра кайтарылат, анткени аммоний гидроксиди NH₄OH туруксуз кошулма).
- Кышкылдар менен реакцияда нормалдуу жана кычкыл туздар пайда болот: NH₃ + HCl=NH₄Cl (нормалдуу аммоний хлорид тузу пайда болот); 2NH₃ + H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄.
- Оор металлдардын туздары менен реакцияда комплекстерди пайда кылат: 2NH₃ + AgCl=[Ag(NH₃)₂]Cl (татаал күмүш кошулмалары (I) диамин хлориди пайда болот).
- Галоалкандар менен реакция: NH3 + CH3Cl=[CH3NH3]Cl (метиламмоний гидрохлоридинин формалары - алмаштырылган аммоний ионы NH4=).
- Шелочтуу металлдар менен реакция: 2NH₃ + 2K=2KNH₂ + H₂ (калий амидинин KNH₂ пайда кылат; азот кычкылдануу даражасын өзгөртпөйт, бирок реакция редокстук реакцияда болсо да). Кошуу реакциялары көпчүлүк учурларда кычкылдануу абалын өзгөртпөстөн жүрөт (жогоруда айтылгандардын баары, акыркысынан башкасы, ушул түр боюнча классификацияланган).
Тыянак
Аммиак - өнөр жайда активдүү колдонулган популярдуу зат. Бүгүнкү күндө ал биздин жашообузда өзгөчө орунду ээлейт,анткени биз анын продуктыларынын көбүн күн сайын колдонобуз. Бул макала бизди курчап турган нерселер жөнүндө билгиси келгендер үчүн пайдалуу окуу болот.
