Väritön kaasu, jossa on pistävä haju ammoniakkia NH3 ei ainoastaan liukene hyvin veteen vapauttamalla lämpöä. Aine vuorovaikuttaa aktiivisesti H2O-molekyylien kanssa muodostaen heikon alkalin. Liuos on saanut useita nimiä, joista yksi on ammoniakkivesi. Yhdisteellä on hämmästyttäviä ominaisuuksia, joita ovat muodostumismenetelmä, koostumus ja kemialliset reaktiot.
Ammoniumionien muodostuminen
Ammoniakkiveden kaava on NH4OH. Aine sisältää kationin NH4+, jonka muodostavat epämetallit - typpi ja vety. Ammoniakkimolekyylin N-atomit käyttävät vain kolmea viidestä ulkoelektronista kovalenttisten polaaristen sidosten muodostamiseen, ja yksi pari jää vaatimatta. Voimakkaasti polarisoituneessa vesimolekyylissä vetyprotonit H+ ovat heikosti sitoutuneita happeen, yhdestä niistä tulee vapaan typen elektroniparin luovuttaja (akseptori).
Ammoniumioni muodostuu yhdellä positiivisella varauksella ja erityisellä heikolla kovalenttisella sidoksella - luovuttaja-akseptorilla. Kokonsa, latauksensa ja joidenkin muiden ominaisuuksiensa puolesta se muistuttaakaliumkationi ja käyttäytyy kuin alkalimetallit. Kemiallisesti epätavallinen yhdiste reagoi happojen kanssa ja muodostaa suoloja, joilla on suuri käytännön merkitys. Nimet, jotka kuvastavat aineen saannin ominaisuuksia ja ominaisuuksia:
- ammoniakkivesi;
- ammoniumhydroksidi;
- ammoniakkihydraatti;
- emäksinen ammonium.
Varotoimenpiteet
Ammoniakin ja sen johdannaisten kanssa työskenneltäessä on oltava varovainen. Tärkeää muistaa:
- Ammoniakkivedellä on epämiellyttävä haju. Vapautunut kaasu ärsyttää nenäontelon limakalvoja, silmiä, aiheuttaa yskää.
- Kun ammoniakkia säilytetään löyhästi suljetuissa pulloissa, ampulleista vapautuu ammoniakkia.
- Voidaan havaita ilman instrumentteja, vain hajulla, jopa pieni määrä kaasua liuoksessa ja ilmassa.
- Liuoksen molekyylien ja kationien välinen suhde muuttuu eri pH-arvoissa.
- Noin arvolla 7 myrkyllisen kaasun NH pitoisuus laskee +
Ammoniumhydroksidin valmistus. Fysikaaliset ominaisuudet
Kun ammoniakki liukenee veteen, muodostuu ammoniakkivettä. Tämän aineen kaava on NH4OH, mutta itse asiassa ioneja on läsnä samanaikaisesti
NH4+, OH–, NH3 molekyyliä ja H2O. Ammoniakin ja veden välisessä ioninvaihdon kemiallisessa reaktiossa syntyy tasapainotila. Prosessi voidaan näyttääkaavion avulla, jossa vastakkaiset nuolet osoittavat ilmiöiden palautuvuutta.
Laboratoriossa ammoniakkiveden saanti suoritetaan kokeilla typpeä sisältävillä aineilla. Kun ammoniakkia sekoitetaan veteen, saadaan kirkas, väritön neste. Korkeassa paineessa kaasun liukoisuus kasvaa. Vedestä vapautuu enemmän siihen liuennutta ammoniakkia lämpötilan noustessa. Teollisuuden tarpeisiin ja maatalouteen teollisessa mittakaavassa 25 % aine saadaan liuottamalla ammoniakkia. Toinen menetelmä sisältää koksiuunikaasun reaktion veden kanssa.
Ammoniumhydroksidin kemialliset ominaisuudet
Kun kaksi nestettä - ammoniakkivesi ja kloorivetyhappo - joutuvat kosketuksiin, ne peittyvät valkoisilla savupiippuilla. Se koostuu reaktiotuotteen - ammoniumkloridin - hiukkasista. Haihtuvan aineen, kuten suolahapon, kanssa reaktio tapahtuu suoraan ilmassa.
Hieman emäksisen ammoniakkihydraatin kemialliset ominaisuudet:
- Aine dissosioituu palautuvasti vedessä muodostaen ammoniumkationin ja hydroksidi-ionin.
- NH-ionin läsnä ollessa4+ fenoliftaleiinin väritön liuos muuttuu karmiininpunaiseksi, kuten alkaleissa.
- Neutralointikemiallinen reaktio happojen kanssa johtaa ammoniumsuolojen ja veden muodostumiseen: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Ammoniakkivesi joutuu ioninvaihtoreaktioihin metallisuolojen kanssa, jotka vastaavat heikkoja emäksiä, ja muodostuu veteen liukenematonta hydroksidia:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (sininen sedimentti).
Ammoniakkivesi: sovellus useilla talouden aloilla
Epätavallisia aineita käytetään laaj alti jokapäiväisessä elämässä, maataloudessa, lääketieteessä, teollisuudessa. Teknistä ammoniakkihydraattia käytetään maataloudessa, soodan, väriaineiden ja muiden tuotteiden tuotannossa. Nestemäinen lannoite sisältää typpeä kasvien helposti sulavassa muodossa. Ainetta pidetään edullisimpana ja tehokkaimpana kaikkien viljelykasvien kylvöä edeltävässä levityksessä.
Ammoniakkiveden tuotanto maksaa kolme kertaa vähemmän kuin kiinteiden rakeisten typpilannoitteiden valmistus. Hermeettisesti suljettuja terässäiliöitä käytetään nesteiden varastointiin ja kuljetukseen. Jotkin hiusvärit ja valkaisuaineet valmistetaan emäksisellä ammoniumilla. Jokaisessa lääketieteellisessä laitoksessa on ammoniakkivalmisteita - 10 % ammoniakkiliuosta.
Ammoniumsuolat: ominaisuudet ja käytännön arvo
Aineita, joita saadaan ammoniumhydroksidin ja happojen vuorovaikutuksesta, käytetään taloudellisessa toiminnassa. Suolat hajoavat kuumennettaessa, liukenevat veteen, hydrolysoituvat. Ne reagoivat kemiallisiin reaktioihin alkalien ja muiden aineiden kanssa. Ammoniumkloridit, nitraatit, sulfaatit, fosfaatit ja ammoniumin karbonaatit ovat saavuttaneet tärkeimmän käytännön arvon.
Hyvinon tärkeää noudattaa sääntöjä ja turvatoimenpiteitä työskennellessäsi ammoniumioneja sisältävien aineiden kanssa. Kun niitä varastoidaan teollisuus- ja maatalousyritysten varastoissa, sivutiloilla, tällaisten yhdisteiden ei tulisi olla kosketuksissa kalkin ja alkalien kanssa. Jos pakkausten sinetit rikkoutuvat, alkaa kemiallinen reaktio, jossa vapautuu myrkyllistä kaasua. Jokaisen, joka työskentelee ammoniakkiveden ja sen suolojen kanssa, on tunnettava kemian perusteet. Käytetyt aineet eivät vahingoita ihmisiä tai ympäristöä, jos turvallisuusvaatimukset täyttyvät.
