Ammoniak - waterstofnitride - een van de belangrijkste verbindingen van stikstof en waterstof. Het is een gas zonder kleur, maar met een doordringende geur. De chemische samenstelling weerspiegelt de formule van ammonia - NH3. Druk verhogen of de temperatuur verlagenstof leidt tot zijn transformatie in een kleurloze vloeistof. Gasvormige ammoniak en zijn oplossingen worden veel gebruikt in de industrie en de landbouw. In de geneeskunde wordt 10% ammoniumhydroxide gebruikt - ammoniak.

De structuur van het molecuul. Elektronische formule van ammoniak

Het molecuul van waterstofnitride lijkt qua vormeen piramide, in de basis waarvan er stikstof is, verbonden met drie atomen van waterstof. N-H-bindingen zijn sterk gepolariseerd. Stikstof trekt het bindende elektronenpaar sterker aan. Daarom accumuleert de negatieve lading op de N-atomen, de positieve lading is geconcentreerd op waterstof. Het molecuulmodel, de elektronische en structuurformule van ammoniak, geeft een idee van dit proces.

ammoniak formule

Waterstofnitride lost zeer goed op in water(700: 1 bij 20 ° C). De aanwezigheid van praktisch vrije protonen leidt tot de vorming van talrijke waterstofbruggen die de moleculen met elkaar verbinden. Kenmerken van de structuur en chemische binding leiden er ook toe dat ammoniak gemakkelijk vloeibaar wordt door toenemende druk of door verlaging van de temperatuur (-33 ° C).

ammoniakoplossing

Oorsprong van de naam

De term "ammoniak" is in 2004 voor wetenschappelijk gebruik ingevoerd1801 op voorstel van de Russische chemicus Ya. Zakharov, maar de substantie van de mensheid is bekend uit de oudheid. Een gas met een scherpe geur komt vrij bij het vervallen van de producten van vitale activiteit, veel organische verbindingen, bijvoorbeeld eiwitten en ureum, tijdens de ontleding van ammoniumzouten. Geschiedkundig historici geloven dat de substantie vernoemd is naar de oude Egyptische god Amon. In Noord-Afrika is er een oase van Siwa (Ammon). Omringd door de Libische woestijn, zijn er ruïnes van een oude stad en een tempel, waar zich ook afzettingen van ammoniumchloride bevinden. Deze stof in Europa werd "Ammon's salt" genoemd. Er is een traditie dat de inwoners van de oase Siwa zout in de tempel besnuffelden.

waterige ammoniakoplossing

Bereiding van waterstofnitride

Engelse fysicus en chemicus R. Boyle in experimenten verbrandde mest en observeerde de vorming van witte rook over een stok bevochtigd met zoutzuur en geïntroduceerd in de straal van het resulterende gas. In 1774 verwarmde een andere Britse chemicus, D. Priestley, ammoniumchloride met gehydrateerde kalk en scheidde de gasvormige substantie. Priestley noemde de verbinding "alkalische lucht", omdat zijn oplossing de eigenschappen van een zwakke base vertoonde. Het Boyle-experiment, waarin ammonia werd omgezet met zoutzuur, werd uitgelegd. Vast ammoniumchloride van witte kleur treedt op wanneer de moleculen van reagerende stoffen direct in de lucht in contact komen.

ammoniumchloride

De chemische formule van ammoniak werd gevestigd in1875 door de Fransman K. Bertolle, die een experiment uitvoerde over de ontbinding van materie tot composietcomponenten onder invloed van een elektrische ontlading. Tot nu toe zijn de experimenten van Priestley, Boyle en Berthollet gereproduceerd in laboratoria voor de productie van waterstofnitride en ammoniumchloride. De industriële methode werd ontwikkeld in 1901 door A. Le Chatelier, die een octrooi kreeg voor de methode van synthese van materie uit stikstof en waterstof.

elektronische structuur van ammoniak

Ammoniakoplossing. Formule en eigenschappen

Een waterige oplossing van ammoniak wordt gewoonlijk geregistreerd als hydroxide-NH4OH. Het vertoont de eigenschappen van een zwakke alkali:

  • dissocieert in NH-ionen3 + H2O = NH4OH = NH4+ + OH-;
  • kleur de fenolftaleïne-oplossing in karmozijnrode kleur;
  • interageert met zuren om zout en water te vormen;
  • precipiteert Cu (OH)2 als een helderblauwe substantie wanneer gemengd met oplosbare koperzouten.

Evenwicht in de reactie van ammoniak methet water wordt verplaatst naar de grondstoffen. Voorverwarmd waterstofnitride brandt goed in zuurstof. Oxidatie van stikstof komt voor bij diatomische moleculen van eenvoudige aard N2. De reducerende eigenschappen van ammoniak komen ook tot uiting in de reactie met koper (II) oxide.

alkalische eigenschappen van ammoniumhydroxide

De waarde van ammoniak en zijn oplossingen

Waterstofnitride wordt gebruikt bij de productie van zoutenammonium en salpeterzuur - een van de belangrijkste producten van de chemische industrie. Ammoniak dient als grondstof voor de productie van soda (volgens de nitraatmethode). Het gehalte aan waterstofnitride in een industrieel geconcentreerde oplossing bereikt 25%. In de landbouw wordt een waterige oplossing van ammoniak gebruikt. Formule van vloeibare meststof - NH4OH. De stof wordt direct gebruikt als topdressing. Andere manieren voor bodemverrijking met stikstof zijn het gebruik van ammoniumzouten: nitraten, chloriden, fosfaten. In industriële omstandigheden en agrarische bedrijfsruimten wordt het niet aanbevolen minerale meststoffen die ammoniumzouten bevatten samen met alkaliën te bewaren. Als de integriteit van het pakket wordt geschonden, kunnen de stoffen met elkaar reageren om ammoniak te vormen en het in de lucht van het pand vrij te geven. De toxische verbinding heeft een nadelig effect op het ademhalingssysteem, het centrale zenuwstelsel van de mens. Een mengsel van ammoniak en lucht is explosief.

</ p>