khimie.ru

Химические свойства аммиака. Аммиак, хотя и устойчив при обычной температуре, является все же сравнительно реакционноспособным веществом.

Электрическая искра разлагает NH₃ на составные элементы. При соприкосновении с каталитически активными веществами происходит его частичное разложение уже при сравнительно небольшом нагревании. На воздухе аммиак при обычных условиях не горит; однако существуют смеси аммиака с воздухом, которые при поджигании загораются. Он сгорает также, если его ввести в горящее на воздухе газовое пламя. В чистом кислороде аммиак сгорает бледно-желтым пламенем преимущественно до азота и воды:

2NН₃ + 3/2O₂ = N₂ + 3H₂О.

Находящаяся под высоким давлением кислород-аммиачная смесь взрывчата. В присутствии каталиваторов можно достигнуть сгорания смесей с воздухом уже при относительно низких температурах (300-500 °С). В соответствующих условиях при этом образуются исключительно оксиды азота.

При каталитическом окислении аммиака происходит вероятно, промежуточное образование нитрозилгидрида НNO. Хартеку удалось получить это неустойчивое в газообразном состоннии соединение в виде твердого светло-желтого вещества при действии атомарного кислорода на NН₃ или при присоединении атомарного водорода к NО при температуре жидкого воздуха. Нитрозилнитрий NаNO можно получить действием NO на растворенный в жидком аммиаке натрий или при нагревании металлического Nа до 170−180 °С в разбавленном 4 ч. азота токе NО в виде бесцветного скрытокристаллического соединения. Цинтль доказал рентгенографически, что это соединение отличается от имеющего с ним одинаковый состав гипонитрита натрия. При растворении в воде NаNО бурно выделяет N₂O (кроме этого, образуется гипонитрит и гидроксид натрия). Таким же образом, как NаNО, можно получить КNО и нитрозилы щелочноземельных металлов.

Сильные окислители, например, перекись водорода, хромовая кислота или перманганат калия, окисляют аммиак и в водных растворах. С хлором и бромом аммиак энергично реагирует:

3Сl₂ + 8NH₃ = N₂ + 6NH₄Сl.

В большинстве случаев аммиак разлагается также и при пропускании его над нагретыми металлами или оксидами металлов, причем иногда азот аммиака взаимодействует с металлом, образуя нитрид. Щелочные и щелочноземельные металлы замещают в аммиаке один атом Н, образуя амиды, например:

Na + NH₃ → NaNH₂ + 1/2H₂

Чрезвычайно велика склонность аммиака к присоединению к другим веществам с образованием аммиакатов, например:

АgСl + 3NН₃ = АgСl∙3NН₃.

Большая склонность к присоединению к другим веществам сближает аммиак с водой. Эта способность объясняется большими диполъными моментами этих молекул. Молекулы РН₃ и Н₂S, дипольные моменты которых значительно меньше, образуют только очень ограниченное число продуктов при соединении к веществам, обладающим типичной ионной решеткой, они вообще не способны присоединяться.

Наиболее энергично аммиак соединяется с кислотами с образованием соединений, которые по всем свойствам следует рассматривать как настоящие соли. Они содержат положительный радикал [NH₄]⁺ (радикал аммоний). Производящиеся от него соли называются аммонийными солями. Этот радикал присутствует в виде свободного иона [NН₄]⁺ (ион аммония) также и в водных растворах.

Образование иона аммония, которое проще всего можно представить уравнением

NH₃ + H⁺ ↔ [NH₄]⁺

происходит также и в водных растворах аммиака. Однако вследствие крайне незначительной диссоциации воды равновесие в этом случае сильно сдвинуто влево. Поэтому в водных растворах аммиака присутствует лишь незначительное количество ионов аммония и соответственно этому также лишь немного гидроксильных ионов, так как они, если не принимать во внимание исчезающе малого количества ионов ОН^—, содержащихся в чистой воде, образуются в результате реакции:

NН₃ + Н₂O → [NН₄]⁺ + ОH^—

Тем самым объясняется, почему водные растворы аммиака обнаруживают щелочную (но только лишь слабо щелочную) реакцию и ведут себя как растворы слабых оснований.

При 18 °C 1М водный раствор аммиака содержит 0,4 % аммиака в виде диссоциированной на ионы гидроксида аммония, а 0,1М раствор − 1,3 %.