Аммиак сууда мыкты эригичтиги бар газ: анын бир литринде 700 литрге чейин газ түрүндөгү кошулманы эритүү мүмкүн. Натыйжада аммиак гидраты гана эмес, гидроксил топторунун бөлүкчөлөрү, ошондой эле аммоний пайда болот. Бул суудан бөлүнгөн суутек протондору менен газ молекулаларынын өз ара аракеттенүүсүнүн натыйжасында пайда болгон ион. Биздин макалада анын касиеттерин жана өнөр жайда, медицинада жана күнүмдүк турмушта колдонулушун карап чыгабыз.
Аммиак бөлүкчөлөрү кантип пайда болот
Органикалык эмес бирикмелерге да, органикалык заттарга да мүнөздүү болгон химиялык байланыштардын кеңири таралган түрлөрүнүн бири коваленттик байланыш болуп саналат. Ал айлануунун карама-каршы тиби - спиндүү электрон булуттарынын бири-бирин кайталоосунан да, донор-акцептордук механизмдин жардамы менен да түзүлүшү мүмкүн. Ушундай жол менен аммоний пайда болот, анын формуласы NH4+. Бул учурда химиялык байланыш бир атомдун эркин орбиталын колдонуу менен түзүлөтжана эки электронду камтыган электрондук булут. Азот ионду өзүнүн жуп терс бөлүкчөлөрү менен камсыз кылат, ал эми суутек протону бош 1s орбиталына ээ. Азоттун эки электрон булутуна жакындаган учурда ал жана Н атому үчүн жалпы болуп калат. Бул түзүлүш молекулярдык электрон булуту деп аталат, мында төртүнчү коваленттик байланыш түзүлөт.
Донор-акцептор механизми
Электрон жуптарын камсыз кылган бөлүкчө донор, ал эми бош электрон клеткасын берген нейтралдуу атом акцептор деп аталат. Түзүлгөн байланыш классикалык коваленттик байланыштын өзгөчө учуру экенин унутпай, донор-акцептор же координация деп аталат. Формула NH4+ болгон аммоний иону төрт коваленттик байланышты камтыйт. Алардын ичинен азот менен суутек атомдорун бириктирген үчөө кадимки коваленттик түр, ал эми акыркысы координациялык байланыш болуп саналат. Ошентсе да, бардык төрт түрү бири-бирине толугу менен барабар. Суу молекулалары менен Cu2+ иондорунун өз ара аракеттенүүсү да ушундай эле жүрөт. Бул учурда кристаллдык жез сульфатынын макромолекуласы пайда болот.
Аммоний туздары: касиеттери жана өндүрүшү
Кошумча реакцияда суутек иону менен аммиактын өз ара аракеттенүүсү NH4+ ионунун пайда болушуна алып келет. NH3 молекуласы өзүн акцептор катары алып жүрөт, ошондуктан ал айкын базалык касиетке ээ. Органикалык эмес кислоталар менен реакция туздун молекулаларынын пайда болушуна алып келет: хлорид, сульфат, аммоний селитрасы.
NH3 + HCl=NH4Cl
Аммиакты сууда эритүү процесси ошондой эле аммоний ионунун пайда болушуна алып келет, аны төмөнкү теңдеме менен алууга болот:
NH3 + H2O=NH4+ + OH-
Натыйжада аммиактын суудагы эритмесинде гидроксил бөлүкчөлөрүнүн концентрациясы жогорулайт, аны аммоний гидроксиди деп да аташат. Бул чөйрөнүн реакциясынын щелочтуу болушуна алып келет. Аны түссүздөн малинага чейин өзгөртө турган фенолфталеин индикаторунун жардамы менен аныктоого болот. Кошулмалардын көбү сууда оңой эрүүчү түссүз кристаллдык заттар түрүнө ээ. Көптөгөн көрүнүштөрү боюнча алар активдүү металлдардын туздарына окшош: литий, натрий, рубидий. Эң чоң окшоштуктарды калий жана аммоний туздарынын ортосунда табууга болот. Бул калий иондорунун жана NH4+ радиустарынын окшош өлчөмдөрү менен түшүндүрүлөт. Ысытылганда аммиак газын пайда кылуу үчүн чирип кетет.
NH4Cl=NH3 + HCl
Реакция кайра кайтарылат, анткени анын продуктылары кайрадан бири-бири менен өз ара аракеттенип, аммоний тузун пайда кылышы мүмкүн. Аммоний хлоридинин эритмеси ысытылганда NH3 молекулалары дароо бууланып кетет, ошондуктан аммиактын жыты угулат. Демек, аммоний ионуна сапаттык реакция анын туздарынын термикалык ажыроосу болуп саналат.
Гидролиз
Аммиак суусу алсыз базанын касиетин көрсөтөт, ошондуктан NH4+ бөлүкчөлөрүн камтыган туздар суу менен алмашуу процессинен өтөт - гидролиз. Аммоний хлоридинин же сульфаттын эритмелери бир аз кычкыл реакцияга ээ, анткени алардасуутек катиондорунун ашыкча топтолот. Эгер аларга щелочту кошсоңуз, мисалы, натрий гидроксиди, анда гидроксил бөлүкчөлөрү суу молекулаларын пайда кылуу үчүн суутек протондорун байланыштырат. Мисалы, аммоний хлоридинин гидролизи туз менен суунун алмашуу реакциясы болуп, алсыз электролит - NH4OH пайда болушуна алып келет.
Аммиак туздарынын термикалык ажыроо өзгөчөлүктөрү
Бул топтун кошулмаларынын көбү ысытылганда газ түрүндөгү аммиакты пайда кылат, процесстин өзү тескери болот. Бирок, туз ачык кычкылдандыруучу касиетке ээ болсо, мисалы, аммоний селитрасы булардын бири болсо, анда ысытылганда азот оксидине жана сууга кайра кайтпай ажырайт. Бул реакция редокс реакциясы, мында аммоний иону калыбына келтирүүчү, ал эми нитрат кислотасынын кислота калдыктарынын аниону кычкылдандыргыч болуп саналат.
Амиак кошулмаларынын мааниси
Аммиак газынын өзү да, анын туздарынын көбү да өнөр жайда, айыл чарбасында, медицинада жана күнүмдүк турмушта кеңири колдонулат. Төмөн басымда (болжол менен 7–8 атм.) газ тез суюлтулуп, көп сандагы жылуулукту өзүнө сиңирип алат. Ошондуктан ал муздаткыч агрегаттарда колдонулат. Химиялык лабораторияларда аммоний гидроксиди эксперимент үчүн ыңгайлуу алсыз учуучу база катары колдонулат. Аммиактын басымдуу бөлүгү нитрат кислотасын жана анын туздарын - маанилүү минералдык жер семирткичтерди - селитраны алуу үчүн колдонулат. Аммиак селитрасында азот өзгөчө жогору. Ал пиротехникада жана өндүрүш үчүн кулатуу иштеринде да колдонулатжардыргыч заттар - аммоналдар. Аммоний хлориди болгон аммиак гальваникалык элементтерде, кебез кездемелерин өндүрүүдө жана металлды ширетүү процесстеринде колдонулат.
Бул учурда зат металл бетиндеги оксид пленкаларынын жоюлушун тездетет, алар хлориддерге айландырылат же редукцияланат. Медицинада ачуу жыты бар аммиак оорулуу эсин жоготкондон кийин эсин калыбына келтирүүчү каражат катары колдонулат.
Биз макалабызда аммоний гидроксидинин жана анын туздарынын касиеттерин жана ар кандай тармактарда жана медицинада колдонулушун карап чыктык.
