Tämän kaasun hajun tuntevat kaikki - sen tuntee heti, kun avaat ammoniakkipurkin. Meille kerrottiin sen ominaisuuksista koulussa. Tiedetään myös, että se on yksi kemianteollisuuden avaintuotteista: se on helpoin tapa muuttaa siihen typpeä, joka ei halua joutua kemiallisiin reaktioihin. Ammoniakki on ensimmäinen kohta, josta monien typpeä sisältävien yhdisteiden tuotanto alkaa: erilaiset nitriitit ja nitraatit, räjähteet ja aniliiniväriaineet, lääkkeet ja polymeerimateriaalit…
Pikaopas
Tämän aineen nimi tulee kreikan sanasta "hals ammoniakos", joka tarkoittaa ammoniakkia. Ammoniakkimolekyyli on eräänlainen pyramidi, jonka huipulla on typpiatomi ja pohjassa kolme vetyatomia. Tämän yhdisteen kaava on NH3. Normaaleissa olosuhteissa ammoniakki on väritön kaasu, jolla on tukahduttava, pistävä haju. Sen tiheys -33,35 °C:ssa (kiehumispiste) on 0,681g/cm3. Ja tämä aine sulaa -77,7 ° C: ssa. Ammoniakin moolimassa on 17 grammaa moolia kohden. 0,9 MPa:n paine saa ammoniakin kutistumaan huoneenlämpötilassa. Sitä saadaan teollisuudessa paineen alaisena käyttämällä katalyyttistä synteesiä vedystä ja hapesta. Nestemäinen ammoniakki on erittäin väkevä lannoite, kylmäaine. Tämän aineen kanssa on oltava varovainen, koska se on myrkyllistä ja räjähtävää.
Uteliaisia faktoja
Nestemäisellä ammoniakilla on melko epätavallisia ominaisuuksia. Ulkoisesti se muistuttaa tavallista vettä. Kuten H2O, se liuottaa täydellisesti monia orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä. Suurin osa sen sisältämistä suoloista hajoaa ioneiksi liukeneessaan. Samaan aikaan kemialliset reaktiot, toisin kuin vedessä, tapahtuvat siinä täysin eri tavalla.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Liukoisuus 20 ˚C:ssa perustuen 100 g:aan liuotinta | ammoniakki | 0 | 0 | 0.04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| vesi | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Tiedot tässäTaulukko johtaa ajatukseen, että nestemäinen ammoniakki on ainutlaatuinen väliaine joidenkin vaihtoreaktioiden suorittamiseen, jotka ovat käytännössä mahdottomia vesiliuoksissa.
Esimerkki:
2AgCl + Ba(NO3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Koska NH3 on vahva protonin vastaanottaja, etikkahappo, vaikka sitä pidetäänkin heikkona, dissosioituu täysin, aivan kuten vahvat hapot. Eniten kiinnostavia ovat alkalimetallien ammoniakkiliuokset. Jo vuonna 1864 kemistit huomasivat, että jos annat heille jonkin aikaa, ammoniakki haihtuu ja sakka on puhdasta metallia. Melkein sama asia tapahtuu suolojen vesiliuoksilla. Erona on, että alkalimetallit, vaikkakin pieniä määriä, reagoivat silti ammoniakin kanssa, mikä johtaa suolan k altaisten amidien muodostumiseen:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
Jälkimmäiset ovat melko pysyviä aineita, mutta joutuessaan kosketuksiin veden kanssa ne hajoavat välittömästi:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Nestemäisen ammoniakin ominaisuuksia tutkiessaan kemistit huomasivat, että kun metalli liukenee siihen, liuoksen tilavuus kasvaa. Lisäksi sen tiheys pienenee. Tämä on toinen ero kyseessä olevan liuottimen ja tavallisen veden välillä. Vaikea uskoa, mutta minkä tahansa alkalimetallin tiivistetty ja laimea liuosnestemäinen ammoniakki ei sekoitu keskenään, vaikka metalli molemmissa on sama! Kokeilujen avulla löydetään jatkuvasti uusia hämmästyttäviä tosiasioita. Joten kävi ilmi, että nestemäiseen ammoniakkiin jäädytetyllä natriumliuoksella on erittäin alhainen vastus, mikä tarkoittaa, että NH3 voidaan käyttää suprajohtavan järjestelmän aikaansaamiseen. Ei ole yllättävää, että tämä kaasu ja sen ratkaisut kiinnostavat edelleen sekä fyysikoita että kemistejä.
