Amoniak je interakční iont donor-akceptor

Amoniak je plyn, který má vynikající rozpustnost ve vodě: v jednom litru může rozpouštět až 700 litrů plynné směsi. V důsledku toho se vytváří nejen hydrát amoniaku, ale také částice hydroxylových skupin, stejně jako amonium. Jedná se o iont, který vzniká interakcí molekul plynu a vodíkových protonů, které se oddělují od vody. V tomto článku budeme uvažovat o jeho vlastnostech a aplikacích v průmyslu, medicíně a každodenním životě.

Jak se tvoří amonné částice

Jedním z nejběžnějších typů chemických vazeb, charakteristických jak pro anorganické sloučeniny, tak pro organické látky, je kovalentní vazba. Může být vytvořen buď překrývajícími se elektronovými mraky, které mají opačný spin-spin typ, nebo mechanismem donor-akceptor. Tímto způsobem se vytvoří amonium, jehož vzorec je NH₄⁺. V tomto případě se chemická vazba vytvoří pomocí volné dráhy jednoho atomu a elektronového mraku obsahujícího dva elektrony. Dusík poskytuje iont svůj vlastní pár negativních částic a vodíkový proton má volnou dráhu 1 s. V době přístupu elektronického mraku dva dusíku se stává společné k ní a atom H. Taková konstrukce se nazývá molekulární mraky elektronů, který je vytvořen ve čtvrté kovalentní vazby.

Donor-akceptor mechanismus

Částka, která poskytuje pár elektronů, se nazývá dárce, ale neutrální atom, který dává prázdnou elektronickou buňku jako akceptor. Vzniklá vazba se nazývá donor-akceptor nebo koordinace, ani nezapomíná, že jde o zvláštní případ klasické kovalentní vazby. V amoniovém iontu, jehož vzorec je NH₄⁺, obsahuje čtyři kovalentní vazby. Z těchto tří jsou kombinace atomů dusíku a vodíku obvyklé kovalentní druhy a druhý je koordinační vazbou. Nicméně všechny čtyři druhy jsou naprosto stejné. Podobně existuje interakce mezi molekulami vody a Cu²⁺. V tomto případě se vytvoří makromolekula síranu měďnatého.

Amonné soli: vlastnosti a příprava

V přidané reakci vede k interakci vodíku a amoniaku s tvorbou NH₄⁺. Molekula NH₃ chová se jako akceptor, a proto má výrazné vlastnosti základny. Reakce s anorganickými kyselinami vede k vzhledu molekul solí: chloridu, síranu, dusičnanu amonného.

NH₃ + HCl = NH₄Cl

Proces rozpouštění amoniaku ve vodě také vede k tvorbě amonného iontu, jehož výroba může být vyjádřena rovnicí:

NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH^-

V důsledku toho se ve vodném roztoku amoniaku, také nazývaném hydroxid amonný, zvyšuje koncentrace hydroxylových částic. To vede k tomu, že reakce média je alkalická. Můžete ji určit pomocí indikátoru - fenolftaleinu, který mění barvu z bezbarvé na karmínovou. Většina sloučenin má vzhled bezbarvých krystalických látek, které jsou vysoce rozpustné ve vodě. V mnoha z jejich projevů připomínají soli aktivních kovů: lithium, sodík, rubidium. Největší podobnosti lze nalézt mezi draselnými a amonnými solemi. To je vysvětleno úzkou velikostí poloměrů draslíku a NH₄⁺. Při zahřátí se rozkládají a tvoří plynný amoniak.

NH4C1 = NH3 + HCl

Reakce je reverzibilní, protože její produkty mohou opět navzájem reagovat za vzniku amonné soli. Když roztok chloridu amonného, ​​NH₃ okamžitě odpařte, abyste cítili amoniak. Proto kvalitativní reakcí na amonný iont je tepelný rozklad jeho solí.

Hydrolýza

Amoniakální voda vykazuje vlastnosti slabé báze, tedy soli obsahující částice NH₄⁺, projít procesem výměny s vodou - hydrolýzou. Roztoky chloridu nebo síranu amonného mají slabě kyselou reakci, protože akumulují nadměrné množství kationtů vodíku. Pokud přidáte k nim alkalickou látku, např. Hydroxid sodný, pak se hydroxylové částice váží na vodíkové protony za vzniku molekul vody. Například hydrolýza chloridu amonného je výměnná reakce soli a vody, což vede k tvorbě slabého elektrolytu - NH4OH.

Vlastnosti tepelného rozkladu amonných solí

Většina sloučenin této skupiny tvoří plynný amoniak při zahřátí, samotný proces je reverzibilní. Nicméně, v případě, že sůl má silné oxidační vlastnosti, například, se vztahuje k takovému dusičnanu amonného, ​​při zahřátí, je nevratně rozkládá na oxid dusnatý a vodu. Tato reakce je oxidačně-redukční, vyznačující se tím, amonný ion - je redukční činidlo a zbytek kyseliny aniont kyseliny dusičné - okysličovadla.

Význam sloučenin amoniaku

Samotný plynný amoniak a většina jeho solí má široké uplatnění v průmyslu, zemědělství, medicíně a každodenním životě. Při malém tlaku (řádu 7 až 8 atm) se plyn rychle zkapalňuje a absorbuje velké množství tepla. Proto se používá v chladicích zařízeních. V chemických laboratořích se hydroxid amonný používá jako slabá pilotní těkavá báze vhodná pro experimenty. Většina amoniaku se používá k výrobě kyseliny dusičné a jejích solí, důležitých minerálních hnojiv - dusičnanů. Zvláště vysoký obsah dusíku obsahuje dusičnan amonný. Používá se také v pyrotechnice a v podvratných pracích pro výrobu výbušnin - ammonálů. Chlorid amonný, čpavek, nalezl použití v galvanických buňkách, při výrobě bavlněných tkanin při pájení kovů.

Tato látka v tomto případě zrychluje procesy odstraňování oxidových vrstev na kovovém povrchu, které se mění na chloridy nebo se snižují. V medicíně je amoniak, který má ostrý zápach, používán jako prostředek k obnovení vědomí po mdloby pacienta.

V tomto článku jsme zkoumali vlastnosti a použití hydroxidu amonného a jeho solí v různých oborech a medicíně.