Амонякът е амоняк. Формула, свойства и приложение на амоняк

Амонякът е летливо водородно съединение (водороден нитрид), което играе водеща роля в съвременната индустрия.

Въпреки че е открита едва през XVIII век, тя е известна на човека от незапомнени времена. Воден разтвор на амоняк е амоняк. Това вещество се съдържа в продуктите от разлагането на живите организми и урината. Следователно, при разпадането на органичната материя (останки от растения, животни), се освобождава амоняк и това води до остър мирис на разпад (амоняк).

История на амоняка

Амонякът е открит в края на осемнадесети век от британския химик Джоузеф Пристли - един от основателите на съвременната химия, който също е направил много важни открития в други области на науката (физика, биология, оптика).

Например списъците с неговите изобретения са: искряща вода, за която той е получил медал от Лондонското кралско общество, и известната гума (всеки използвал хляб, за да изтрие графит преди).

Невъзможно е да се отрече, че Джоузеф Пристли е направил огромен принос за химията, особено в областта на газовете, но е направил много от своите постижения по случайност.

Joseph Priestley получава амоняк чрез нагряване на амониев хлорид (амониев хлорид) с калциев хидроксид (гасена вар) и след това събира освободения газ в живачна баня.

Една живачна баня е специално устройство, създадено от Priestley за концентриране на газове. При стайна температура живакът е течност с висока плътност, която не позволява да абсорбира газове. Техният учен лесно се изолира от вещества чрез загряване на живака над повърхността.

Амонячно уравнение:

2NH4Cl + Ca (OH) ₂ = NH3 + CaCl2 _.

След като Джоузеф Пристли откри амоняк, неговото проучване не стоеше неподвижно.

През 1784 г. съставът на това вещество е определен от химик Луи Бертоле, който го е поставил върху оригиналните елементи чрез електрически разряд.

През 1787 г. той получава името „заплата” от латинското име на амоняк, а името амоняк, който използвахме, е въведено от Яков Дмитриевич Захаров през 1801 година.

Но това, което е интересно. Сто години преди Джоузеф Пристли и неговото откритие на амоняк, учен Робърт Бойл наблюдава феномен, при който пръчка, която преди е била напоена със солна киселина, започва да пуши, когато се довежда до газа, освободен по време на изгарянето на оборски тор. Това се дължи на факта, че киселина и амоняк реагират, а продуктите му съдържат амониев хлорид, чиито частици създават дим. Оказва се, че амонякът е бил открит с експериментални методи отдавна, но присъствието му в света е доказано много по-късно.

Състав на молекулата

Амонячната молекула (NH3) има формата на тетраедър с азотен атом на върха. Той съдържа четири електронни облака, които се припокриват по комуникационната линия, следователно молекулата съдържа само сигма връзки. В сравнение с водорода, азотът има висока електронегативност, така че обикновените електронни двойки в молекулата се изместват в неговата посока. И тъй като единични връзки са навсякъде в амоняка, видът на хибридизацията е sp ³ , а ъгълът между облаците на електроните е 109 градуса.

Начини за получаване

Годишно в света се произвеждат около 100 милиона тона амоняк, така че този процес с право може да се счита за един от най-важните в света. Освободете го в течна форма или като разтвор на двадесет и пет процента.

Има следните начини да го получите:

1. В промишлеността амонякът се произвежда чрез синтез на азот и водород, който се съпровожда от отделянето на топлина. Освен това, тази реакция може да се осъществи само при висока температура, налягане и в присъствието на катализатор, който, докато ускорява слабата реакция, сам по себе си не влиза в него.

Уравнение на реакцията на амоняка:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

2. Можете да получите амоняк по време на коксуването на въглища.

Всъщност в въглищата няма амоняк, но той съдържа много органични съединения, които съдържат азот и водород. И със силно нагряване на въглища (пиролиза), тези компоненти и образуват амоняк, който се появява като страничен продукт.

3. В лабораторията амонякът се получава чрез нагряване на амониев хлорид и калциев хидроксид: t

2NH4CI + Ca (OH) ₂ → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

4. Или чрез нагряване на амониев хлорид с концентрирана основа:

NH4CI + NaOH = NaCl + NH3 + H20

приложение

Амонякът е незаменим и наистина необходимо вещество, без което световната индустрия би забавила движението си. Обхватът на неговото приложение е широк: той участва във всички производствени процеси, като се започне от фабрики и лаборатории до медицина. Предимствата му са, че е екологично чист и е доста евтин продукт.

Приложения за амоняк:

1. Химическа промишленост. Използва се в производството на торове, полимери, азотна киселина, експлозиви, като разтворител (течен амоняк).
2. Хладилни агрегати. Амонякът се изпарява с поглъщането на голямо количество топлина от околната среда, тъй като има определени термодинамични свойства. Хладилните системи, базирани на неговото използване, са повече от ефективни, така че е основният хладилен агент в индустрията.
3. Medicine. Амоняк или 10% амонячен разтвор се използва при припадък (стимулиране на рецепторите на носната лигавица стимулира дишането), лечение на ръцете на хирурга, повръщане и т.н.
4. Текстилна промишленост. С него се получават синтетични влакна. Също така, амонякът се използва при почистване или боядисване на различни тъкани.

Физични свойства

Ето физичните свойства на амоняка:

1. При нормални условия това е газ.
2. Безцветно.
3. Има остра миризма.
4. Токсичен и много токсичен.
5. Много добре разтворим във вода (един обем вода на седемстотин обеми амоняк) и редица органични вещества.
6. Точка на топене е -80 ° С.
7. Точката на кипене е около -36 ° С.
8. Той е експлозивен и запалим.
9. Приблизително два пъти по-лек от въздуха.
10. Тя има молекулна кристална решетка, респективно, тя е леснопластична и крехка.
11. Моларната маса на амоняка е 17 грама / мол.
12. Когато се нагрява в кислородна среда, той се разлага във вода и азот.

Химични свойства на амоняка

Амонякът е силно редуциращо средство, тъй като степента на окисление на азота в молекулата е минимална. Също така е способен на оксидиращи свойства, което се случва много по-рядко.

Реакции с амоняк:

• Амонякът образува амониеви соли с киселини, които се разлагат при нагряване. Амонякът е амониев хлорид със солна киселина и амониев сулфат със сярна киселина.

NH3 + HCL = NH4C1

NH3 + H2SO4 = (NH4) 2S04

• С кислород се образува азот при нагряване и с участието на катализатора (Pt) се получава азотен оксид.

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H20

• Нестабилен амонячен хидрат се образува с вода.

NH3 + H20 = NH3xH20

Амонякът може да проявява алкални свойства, поради което при взаимодействие с водата образува слаба основа - NH ₄ OH. Но в действителност такова съединение не съществува, така че формулата трябва да бъде написана по следния начин: NH ₃ × H ₂ O.

• С метални оксиди.

2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H20

• С халогени.

8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4C1

• С метални соли.

3NH3 + 3N2O + AlCl3 = Al (OH) ₃ + 3NH4Cl

Амонячни съединения

Има няколко вида сложни вещества, които се образуват при взаимодействие с амоняк:

1. Амониеви соли. Те се образуват от реакцията на амоняк с киселини и се разлагат при нагряване.
2. Амиди. Това са соли, които се получават чрез действие върху алкални метали с амоняк.
3. Хидразин. Това вещество, което се получава чрез окисляване на амоняк с натриев хипохлорит в присъствието на желатин.
4. Амини. Амонякът реагира с халоалкани като реакция на добавяне, образувайки соли.
5. Раамин. Амонякът образува комплексни соли със сребърни и медни соли.

Биологична роля

Амонякът е вещество, образувано в организми на живи същества по време на метаболизма, което в тях е продукт на азотен метаболизъм. В физиологията на животните е отредена важна роля, но тя има висока токсичност за организмите и почти не се съдържа в тях в чиста форма. Повечето от тях се преработват от черния дроб в безвредно вещество - урея, или както се нарича урея.

Също така допринася за неутрализирането на киселини, постъпващи в организма с храна, поддържайки киселинно-алкалния баланс на кръвта.

Амонякът е важен източник на азот за растенията. Те го поемат предимно от почвата, но това е много труден и неефективен процес. Някои растения са способни да натрупват азот, който се съдържа в атмосферата, с помощта на специални ензими - азотна киселина. След това те превръщат азота в полезни съединения, като протеини и аминокиселини.

Агрегирано състояние

Амонякът може да бъде в различни агрегативни състояния:

1. Той присъства като безцветен газ с неприятна остра миризма при нормални условия.
2. Той може също да се разтвори много добре във вода, така че може да се съхранява като воден разтвор с определена концентрация. Тя се втечнява и става течна в резултат на натиск и силно охлаждане.
3. Амонякът има твърдо състояние, в което се появява като безцветни кубични кристали.

Амонячно отравяне

Както бе споменато по-горе, амонякът е изключително токсично и токсично вещество. Той принадлежи към четвъртия клас на опасност.

Отравянето с този газ е съпроводено с нарушаване на много процеси в тялото:

• Първо, нервната система е засегната и абсорбцията на кислород от нервните клетки е намалена.
• При проникване в фаринкса, а след това в трахеята и бронхите, амонякът се отлага върху лигавиците, разтваря се, образувайки алкали, които започват да се отразяват неблагоприятно на тялото, причинявайки вътрешни изгаряния, разрушаващи тъкани и клетки.
• Това вещество има и увреждащо действие върху мастните компоненти, които в една или друга форма са част от всички човешки органи.
• Повлияни от сърдечно-съдовата и ендокринната система, нарушават работата им.

След контакт с амоняк страдат почти цялото човешко тяло, неговите вътрешни тъкани и органи, а процесът на жизнената активност се влошава.

Повечето случаи на отравяне с този газ възникват в химически заводи в резултат на неговото изтичане, но те също могат да бъдат отровени у дома, например ако контейнерът с течен амоняк не е плътно затворен и неговите пари се натрупват в закрити помещения.

Отравяне може да се случи дори когато човек припадне тампон, потопен в амоняк към носа, когато човекът припадне. Ако на пострадалия се подсмърчи повече от пет секунди, тогава съществува висок риск от интоксикация, така че амонякът винаги трябва да се обработва с изключително внимание.

Симптоми на отравяне

По-долу са показани редица признаци на отравяне с амоняк:

1. Тежка кашлица, задух.
2. Горещи очи, разкъсване, болезнена реакция на ярка светлина.
3. Изгаряне в устата и назофаринкса.
4. Замаяност, главоболие.
5. Коремна болка, повръщане.
6. Намален праг на слуха.
7. В случай на по-сериозно отравяне е възможно: загуба на съзнание, гърчове, спиране на дишането, остра сърдечна недостатъчност. Комбинацията от нарушения може да причини жертвата на кома.

Превенция при отравяне

Първата помощ в този случай се състои от няколко прости стъпки. Първо трябва да изведете жертвата на чист въздух, измийте лицето и очите си с течаща вода. Дори и тези, които не са много добри в химията, знаят от училище: алкалите се неутрализират с киселина, затова устата и носът трябва да се изплакнат с вода и лимонов сок или оцет.

Ако отровено лице стане в безсъзнание, то трябва да се постави на една страна в случай на повръщане, а когато пулсът и дишането бъдат спрени, трябва да се извърши масаж на сърцето и изкуствено дишане.

Ефекти от отравяне

След интоксикация с амоняк, човек може да има много сериозни необратими последствия. На първо място, централната нервна система страда, което води до редица усложнения:

• Мозъкът престава да изпълнява напълно функциите си и започва да се колебае, поради намалената интелигентност, има психични заболявания, амнезия, нервни тикове.
• Чувствителността на някои части на тялото намалява.
• Нарушаване на вестибуларния апарат. Поради това, човек се чувства постоянно замаяни.
• Органите на слуха започват да губят своята работоспособност, което води до глухота.
• С поражението на очите се намаляват зрението, остротата и зрението, а в най-лошия случай жертвата я очаква слепотата.
• Началото на смъртта. Зависи от това колко висока е концентрацията на газ във въздуха и колко амонячна пара е влязла в тялото.

Да знаете и спазвате предписаните мерки за безопасност е да се предпазите от риска да застрашите собствения си живот или най-лошата съдба - увреждане, загуба на слух или зрение.