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.
Смотри видео «Растворение аммиака в воде».
- При взаимодействии аммиака с кислотами образуются соли аммония:
Смотри видео «Взаимодействие аммиака с кислотами».
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:
Смотри видео «Разложение дихромата аммония».
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.
Смотри видео «Качественная реакция на ионы аммония со щёлочью».
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.