Zapach tego gazu jest znany każdemu - możesz go od razu poczuć, otwierając słoik z amoniakiem. W szkole powiedziano nam coś o jego właściwościach. Wiadomo też, że jest to jeden z kluczowych produktów przemysłu chemicznego: to najłatwiejszy sposób na przekształcenie w niego azotu, który nie lubi wchodzić w reakcje chemiczne. Amoniak jest pierwszym punktem, od którego zaczyna się produkcja wielu związków zawierających azot: różnych azotynów i azotanów, materiałów wybuchowych i barwników anilinowych, leków i materiałów polimerowych…
Szybkie informacje
Nazwa tej substancji pochodzi od greckiego „hals amoniakkos”, co oznacza amoniak. Cząsteczka amoniaku jest rodzajem piramidy, na szczycie której znajduje się atom azotu, au podstawy trzy atomy wodoru. Wzór tego związku to NH3. W normalnych warunkach amoniak jest bezbarwnym gazem o duszącym, ostrym zapachu. Jego gęstość w temperaturze -33,35°C (temperatura wrzenia) wynosi 0,681g/cm3. A ta substancja topi się w temperaturze -77,7 ° C. Masa molowa amoniaku wynosi 17 gramów na mol. Ciśnienie 0,9 MPa powoduje kurczenie się amoniaku w temperaturze pokojowej. Otrzymywany jest w przemyśle pod ciśnieniem na drodze katalitycznej syntezy wodoru i tlenu. Amoniak w płynie to silnie skoncentrowany nawóz, czynnik chłodniczy. Należy zachować ostrożność z tą substancją, ponieważ jest toksyczna i wybuchowa.
Ciekawostki
Płynny amoniak ma dość niezwykłe właściwości. Zewnętrznie przypomina zwykłą wodę. Podobnie jak H2O doskonale rozpuszcza wiele związków organicznych i nieorganicznych. Większość zawartych w nim soli dysocjuje na jony po rozpuszczeniu. Jednocześnie reakcje chemiczne, w przeciwieństwie do wody, zachodzą w niej w zupełnie inny sposób.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Rozpuszczalność w 20˚C na podstawie 100 g rozpuszczalnika | amoniak | 0 | 0 | 0.04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| woda | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Dane w tymZ tabeli wynika, że ciekły amoniak jest unikalnym medium do przeprowadzania niektórych reakcji wymiany, które są praktycznie niemożliwe w roztworach wodnych.
Na przykład:
2AgCl + Ba(NIE3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Ponieważ NH3 jest silnym akceptorem protonów, kwas octowy, pomimo tego, że jest uważany za słaby, całkowicie się zdysocjuje, tak jak robią to silne kwasy. Największym zainteresowaniem cieszą się roztwory w amoniaku metali alkalicznych. W 1864 roku chemicy zauważyli, że jeśli dasz im trochę czasu, amoniak wyparuje, a osad będzie czystym metalem. Prawie to samo dzieje się z wodnymi roztworami soli. Różnica polega na tym, że metale alkaliczne, choć w niewielkich ilościach, nadal reagują z amoniakiem, co powoduje powstawanie amidów podobnych do soli:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
Te ostatnie są dość stabilnymi substancjami, ale w kontakcie z wodą natychmiast się rozpadają:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Badając właściwości ciekłego amoniaku, chemicy zauważyli, że gdy metal się w nim rozpuszcza, objętość roztworu zwiększa się. Co więcej, zmniejsza się jego gęstość. Jest to kolejna różnica między omawianym rozpuszczalnikiem a zwykłą wodą. Trudno w to uwierzyć, ale stężony i rozcieńczony roztwór dowolnego metalu alkalicznego wciekły amoniak nie mieszają się ze sobą, mimo że metal w obu z nich jest taki sam! Dzięki eksperymentom nieustannie odkrywane są nowe, niesamowite fakty. Okazało się więc, że roztwór sodu zamrożony w ciekłym amoniaku ma bardzo niski opór, co oznacza, że NH3 może być użyty do uzyskania układu nadprzewodzącego. Nic dziwnego, że ten gaz i jego roztwory wciąż interesują umysły zarówno fizyków, jak i chemików.
