khimie.ru

Свойства аммиака. Аммиак NH₃ − бесцветный газ с едким запахом и жгучим вкусом. Он значительно легче воздуха (уд, вес 0,5963, отнесенный к воздуху, как к единице). Вес 1 л NН₃ равен 0,7713 г. При давлении 8,46 атм. и 20 ºC аммиак сжижается, образуя легкоподвижную бесцветную, обладающую сильным светопреломлением жидкость, кипящую при −33,4 °C. Критическая температура NН₃ 132,4 ºC, критическое давление 112 атм., критическая плотность 0,236. Температура плавления − 77,7 ºC. Теплота плавления 81 кал/г. Теплота испарения при температуре кипения 327 кал/г, при 0 °С 302 кал/г.

Большую теплоту испарения аммака используют в холодильных установках. В значительной мере она обусловлена тем, что мономолекулярный в парообразном состоянии аммиак при сжижении, подобно воде, полимеризуется и его деполимеризация при испарении требует большой затраты тепла.

Жидкий аммиак по физическим свойствам во многом подобен воде. Он является хорошим растворителем для некоторых веществ, в том числе и для многих солей. Соли при растворении в жидком аммиаке, так же как и при растворении в воде, испытывают электролитическую диссоциацию. Взаимодействие между различными веществами, растворенными в жидком аммиаке, часто протекает иначе, чем в водных растворах, так как некоторые вещества, не растворимые в воде, растворяются в жидком аммиаке.

Диэлектрическая проницаемость жидкого аммиака равна 21-23 (при −34 °С), его вязкость η = 0,0026. Собственная электропроводность совершенно чистого жидкого аммиака крайне ничтожна. Карвалло удалось довести удельную электропроводность жидкого аммиака (при – 15 ºС) до величины 4∙10^-10.

Аммиак кристаллизуется в виде кубов. Структура его кристаллов была рентгенографически определена Марком. В молекуле NH₃, как это следует из физических измерений (абсорбционные спектры и спектры комбинационного рассеяния), ядра водорода располагаются в форме равностороннего треугольника со стороной 1,6 А. Ядро атома азота лежит на перпендикуляре к плоскости треугольника, проходящего в 0,38 Å от его центра тяжести, и способно занимать положение по обе стороны от этой плоскости. Эта так называемая инверсия молекулы NH₃ приводит к появлению сильных абсорбционных линий в его микроволновом спектре. Инверсию молекулы аммиака можно использовать для установления частот колебаний в кварцевых часах (аммиачные часы). Молекула NH₃ имеет относительно высокий дипольный момент (μ = 1,5∙10^-18 эл.ст.ед.). Аммиак диамагнитен, как это и следовало ожидать, исходя из четного общего числа электронов в молекуле.

Холодная вода чрезвычайно жадно поглощает аммиак; 1 мл воды при 0 °С растворяет 1176 мл ( = 0,907 г), а при 20 °С − 702 мл аммиака. Однако при кипячении аммиак из водных растворов полностью улетучивается. Водные растворы аммиака ведут себя как растворы слабых оснований. Они окрашивают красную лакмусовую бумажку в синий цвет и для нейтрализации требуют вполне определенного колличества кислоты. Из насыщенного кислотами растворы аммиака при упаривании кристаллизуются соли − соли аммония.