Амоняк: състав, структура, свойства, приложение

Лукуша Елена Федоровна, учител по химия, MBOU „Morskaya гимназия» Градски район Судак, Република Крим

Амонякът може да дължи името си на оазиса на бог Амон в Северна Африка, разположен на кръстопътя на пътищата на керваните.

В много горещ климат уреята (NH 2) 2 CO се разлага особено бързо.

Един от основните продукти на разграждане е амонякът.

Оазис "Амон"

в Северна Африка

Според някои други източници амонякът би могъл да получи съвременното си име от древноегипетската дума "амоний".

Така се казваха всички

вярващи хора, почитащи бог Амон.

Хората по време на своите ритуални обреди са подушвали NH 4 Cl, който при нагряване излъчва миризма на амоняк.

Бог Амон под формата на овен

Съкратеното наименование "амоняк", което винаги използваме, е въведено през 1801 г. от руски учен - химик, академик

Яков Дмитриевич Захаров, който също така за първи път разработи системата на руската химическа номенклатура.

ковалентен полярен

химическа връзка

Кристална клетка

молекулярно

Физически свойства(при n.c.)

• безцветен газ

с остър характерен мирис (мирис на амоняк)

• по-лек от въздуха (M=17 g/mol)
• много разтворим във вода (1200 обема при 0 °C) и 700 обема (при 20 °C) в обем вода
• температура на топене -77,73°C
• температура на кипене -33.34°C

• ОТРОВЕН!

Получаване на амоняк

За получаване на амоняк в лабораториятаизползвайте действието на силни основи върху амониеви соли:

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 О

(NH 4 ) 2 ТАКА 4 + 2NaOH = 2NH 3 + Na 2 ТАКА 4 + 2H 2 О

Амониевият хидроксид е нестабилна основа, разлага се:

NH 4 OH ↔ NH 3 + З 2 О

При получаване на амоняк е необходимо да държите епруветката - приемника с главата надолу, тъй като амонякът ... ..

Промишлен метод за получаване на амоняквъз основа на прякото взаимодействие на водород и азот:

N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) + 45,9 kJ

катализатор - поресто желязо

температура - 450 - 500 ˚С

налягане - 25 - 30 MPa

Това е така нареченият процес на Хабер (немски физик, разработил физико-химичните основи на метода).

Химични свойства на амоняка

За амоняка реакциите са характерни:

1) с промяна в степента на окисление на азотния атом (окислителни реакции);

2) без промяна на степента на окисление на азотния атом (добавяне).

Реакции с промяна в степента на окисление на азотния атом (окислителни реакции)

н -3 → н 0 → н +2

NH3 - силен редуциращ агент

с кислород

Изгаряне на амоняк (при нагряване)

4NH 3 + 30 2 → 2N 2 + 6Н 2 0

каталитично окислениеамоняк (катализатор Pt - Rh, температура)

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 О

с метални оксиди

2NH 3 +3CuO =3Cu + N 2 +3Н 2 О

със силни оксиданти

2NH 3 + 3Cl 2 = N 2 + 6HCl

(при нагряване)

Реакции без промяна на степента на окисление на азотния атом (добавяне - образуване на амониев йон NH 4 +

според донорно-акцепторния механизъм

Взаимодействие с киселини

NH 3 + HCl → NH 4 кл

2NH 3 +H 2 ТАКА 4 → (NH 4 ) 2 ТАКА 4

Взаимодействие с вода

NH 3 + З 2 О=NH 4 о

Когато се добави фенолфталеин, разтворът става пурпурен, тъй като при разтваряне на амоняка се образува частично амониев хидроксид NH 4 OH.

Приложение на амоняк

• Пластмаси и

фибри

2. Като част от перилни препарати

3. Производство на азотни торове

4. В селско стопанство

5. Производство на азотна киселина

6. Разписка експлозиви

Това е интересно

• Парите от амоняк могат да променят цвета на цветята. Например, син И син венчелистчета стават зелено , ярко червено - черно.

• Облаците на Юпитер са съставени от амоняк.

ИСТОРИЧЕСКА КОНФЕРЕНЦИЯ Амонякът е получен за първи път в чист вид през 1774 г. от английския химик Джоузеф Пристли. През 1784 г. френският химик Клод Луи Бертоле, използвайки електрически разряд, разлага амоняка на елементи и така установява състава на този газ, който през 1787 г. получава официално име"амоняк" - от латинско имеамоняк - амоняк; тази сол е получена близо до храма на бог Амон в Египет. Джоузеф Пристли Клод Луис Бертоле

ИСТОРИЧЕСКО РЕЗЮМЕ Това име все още е запазено в повечето западноевропейски езици (немски Ammoniak, английски ammonia, френски ammoniaque); съкратеното наименование "амоняк", което използваме, е въведено през 1801 г. от руския химик Яков Дмитриевич Захаров, който пръв разработи системата на руската химическа номенклатура. Оазис на Амон в Северна Африка Останки от храма на Амон

Острата миризма на амоняка е известна на човека от праисторически времена, тъй като този газ се образува в значителни количества по време на гниенето, разлагането и сухата дестилация на азотсъдържащи органични съединения, като урея или протеини. Възможно е на ранни стадииЕволюцията на Земята в нейната атмосфера е имало доста амоняк. Дори сега обаче във въздуха и в дъждовната вода винаги могат да се намерят минимални количества от този газ, тъй като той непрекъснато се образува при разграждането на животински и растителни протеини. На някои планети слънчева системаситуацията е различна: астрономите смятат, че значителна част от масите на Юпитер и Сатурн пада върху твърд амоняк. ИСТОРИЧЕСКА СПРАВКА

СТРУКТУРА НА МОЛЕКУЛАТА НА АМОНЯКА Азотът е по-електроотрицателен елемент от водорода, следователно, когато се образува връзка N-H общелектронните двойки се "изместват" към азотния атом. всеки N-H връзкастава полярна, така че молекулата на амоняка като цяло е полярна. Друго нещо става ясно от електронната формула: азотният атом има свободна (несподелена) двойка електрони. Това допълнително увеличава полярността на амонячната молекула и определя много от свойствата на амоняка.

ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА НА АМОНЯКА Безцветен газ има остра миризма остър вкус 1,7 пъти по-лек от въздуха при T = -33,4 0 C втечнява се при T = -77,7 0 C втвърдява се разтваря в алкохоли, бензен, ацетон е силно разтворим във вода ( в 1 V от вода - 700 V амоняк) Разтворимост на амоняк във вода H2OH2O NH3

ФИЗИОЛОГИЧНИ ЕФЕКТИ ВЪРХУ ЧОВЕШКИЯ ОРГАНИЗМ Според физиологичния ефект върху организма принадлежи към групата на веществата със задушаващо и невротропно действие, способни да причинят токсичен белодробен оток и тежки увреждания при инхалационни увреждания. нервна система. Амонячните пари силно дразнят лигавиците на очите и дихателните органи, както и кожата. Това е, което възприемаме като остра миризма. Амонячните пари причиняват обилно сълзене, болка в очите, химически изгаряния на конюнктивата и роговицата, загуба на зрение, пристъпи на кашлица, зачервяване и сърбеж на кожата. Когато втечненият амоняк и неговите разтвори влязат в контакт с кожата, възниква усещане за парене, възможно е химическо изгаряне с мехури и язви. Освен това втечненият амоняк абсорбира топлината по време на изпарението и при контакт с кожата се получават различни степени на измръзване.

ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА АМОНЯКА (свързани с промени в степента на окисление на азота) 1. Разлагане на амоняка: ? N -3 H 3 + \u003d N? H Изгаряне на амоняк: ? N-3H? O 2 0 = ? Н? H 2 O -2 + Q 3. Каталитично окисляване на амоняк: ? N-3H? O 2 0 = ? N+2O+? H 2 O -2 + Q Изгаряне на амоняк в кислород Задача: съставете електронен баланс, посочете окислителя / редуциращия агент, процеса на окисляване / редуциращия агент NH 4 Cl, Ca (OH) 2 KMnO 4 O2O2 NH3

ПРОВЕРЕТЕ СЕ! 1) 2 N -3 H 3 + \u003d N H N e \u003d N окисление / редуциращ агент 3 2H + + 2e \u003d H 2 0 - редукционен / окислител 2) 4 N -3 H O 2 0 = 2 N H 2 O -2 + Q 2 2N e \u003d N окисление / редуктор 3 O e = 2O -2 - редукция / окислител 3) 4 N -3 H O 2 0 = 4 N +2 O + 6 H 2 O -2 + Q 4 N e \u003d N +2 - окислител / редуктор 5 О e \u003d 2О -2 - редукция / окислител

ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА АМОНЯКА (свързани с характеристиките на ковалентната полярна връзка в молекулата на амоняка) 1) Взаимодействие с вода: .. NH3 + HOH NH 4 OH 2) Взаимодействие с киселини: .. NH3 + HCl NH 4 Cl Амониев хидроксид или "амонячен хлорид" Амониев хлорид или "амоняк", "миризлива сол" Заключение: амонякът има основни (алкални) свойства

ПРОИЗВОДСТВО НА АМОНЯК За получаване на амоняк в лабораторията се използва действието на силни основи върху амониеви соли: NH 4 Cl + NaOH \u003d NH 3 + NaCl + H 2 O. Промишленият метод за получаване на амоняк се основава на директното взаимодействие на водород и азот: N 2 (g) + 3H 2 (d) 2NH 3 (g) + 45,9 kJ Това е така нареченият процес на Хабер (немски физик, разработил физикохимичните основи на метода). NH4Cl, Ca(OH)2NH3

ПРИЛОЖЕНИЕ НА АМОНЯКА Използва се за производство на азотни торове (амониев нитрат и сулфат, карбамид), експлозиви и полимери, азотна киселина, сода (амонячен метод) и други химически продукти. Като разтворител се използва течен амоняк. В хладилната техника се използва като хладилен агент.

ПРИЛОЖЕНИЕ НА АМОНЯКА В медицината 10% разтвор на амоняк, често наричан амоняк, се използва при припадък (за стимулиране на дишането), за стимулиране на повръщане, както и при външни невралгии, миозит, ухапвания от насекоми и лечение на ръцете на хирурга. За да възбудите дишането и да изведете пациента от припадък, малко парче марля или памучна вата, навлажнена с амоняк, внимателно се доближава до носа на пациента (за 0,5–1 s). Физиологичният ефект на амоняка се дължи на острата миризма на амоняк, която дразни специфични рецептори на носната лигавица и възбужда дихателните и вазомоторните центрове на мозъка, причинявайки учестено дишане и повишаване на кръвното налягане.

ИЗТОЧНИЦИ НА ИНФОРМАЦИЯ 0%D0%9A&imgurl= 1.jpg&imgrefurl= =__u8g4E- 8evya8zce7LvnS2LQ09lo=&h=245&w=300&sz=10&hl=en&zoom=1&um=1&itbs=1 &tbnid=xErS9lz4l8rcjM:&tbnh =9 5&tbnw=116&prev=/images%3Fq%3D %25D0 %25 90%25D0%259C%25D0%259C%25D0%2598%25D0%2590%25D0%259A%26start%3 D108%26um%3D1%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26sa%3DN%26ndsp%3D18 %26tbs %3Disch:1&start=117&um=1&newwindow=1&sa=N&ndsp=18&tbs=isch:1 #tbnid=xErS9lz4l8rcjM&start=121

слайд презентация

Текст на слайда: Тема на урока: Амоняк „Не можете да обичате химията, но не можете да живеете без нея днес и утре“ O.M. Нефьодов

Текст на слайда: Запознайте се с производството на амоняк HNO3 Медицина Продукт на протеиновия метаболизъм в живите организми Производство на торове Детергенти Боя за коса Охлаждаща течност в хладилниците Днес амонякът е изключително важна суровина за производството на азотсъдържащи вещества, използвани в селското стопанство, химията, медицината, военните дела И не по-малко важно е един от продуктите на протеиновия метаболизъм в организма.

Текст на слайда: История на откриването на амоняка В средата на либийската пустиня се издигаше храм, посветен на бог Амон Ра. В древността арабските алхимици добивали безцветни кристали от оазиса Амон, намиращ се близо до храма. смлян в хавани, нагрят - и получен газ каустик. Първоначално се наричаше амоняк, а след това името беше съкратено до "амоняк". През 18 век амонякът е открит от английския химик Джоузеф Пристли. Днес амонякът е изключително важна суровина за производството на азотсъдържащи вещества, използвани в селското стопанство, химията, медицината и военното дело. И не по-малко важно е един от продуктите на протеиновия метаболизъм в организма.

Текст на слайда: Производство на амоняк (NH3) t NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O Fe,t,p N2+ 3H2 2NH3+ Q

Текст на слайда: Физични свойства на амоняка NH3 NH3 амонякът е газ: безцветен, с характерна миризма, по-лек от въздуха (събира се в обърнат наопаки съд) NH3 - ТОКСИЧЕН! Течният амоняк причинява тежки изгаряния на кожата; обикновено се транспортира в стоманени цилиндри (боядисани в жълто, имат надпис "Амоняк" в черно) Амоняк - 3-10% разтвор на амоняк Амоняк вода - 18-25% разтвор на амоняк Сместа амоняк-въздух е взривоопасна!

Текст на слайда: Структурата на молекулата на амоняка ▪ ▪ ▪ H * * * H H │ N ▪▪ Азотният атом, поради своите три несдвоени електрона, образува 3 ковалентни полярни връзки с водородни атоми => валентността N е равна на III неподелената електронна двойка на азотния атом е в състояние да участва в образуването на четвъртата ковалентна връзка с атоми, които имат свободна (свободна) орбитала според донорно-акцепторния механизъм. Валентността на N е IV Механизъм на донорно-акцепторна връзка: H3N: + H+ = + амониев йон

Текст на слайда: Химични свойства на амоняка Реакции, които протичат с промяна в степента на окисление на азота NH3 е силен редуциращ агент, без да променя степента на окисление на азота NH3 е слаба основа 1. амонякът е нестабилно съединение, разлага се при нагряване: 2NH3 N2 + 3H2 2. амонякът изгаря в кислород: NH3 + O2 → N2 + H2O 3. окисление на амоняка с кислород на въздуха в присъствието на катализатор: NH3 + O2 NO + H2O Pt, Rh амонякът реагира с вода: NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH− амониев хидроксид амонякът реагира с киселини: NH3 + HCl → NH4Cl амониев хлорид

Текст на слайда: Добрият стар амоняк, Той е богат и той е беден, Богат на своите несподелени електрони, Но само това е проблемът, той се отегчава сам в разтвора. Той винаги е готов да се разходи: Има киселина, а ето вода... Тогава, ограбен до крак, Той вика: „Къде са моите вещи? Какво беззаконие: станах амониев катион!“

Амоняк

Задачи за повторение

• Извършете верига от трансформации:
• N 2 → Li 3 N → NH 3 → NO → NO 2 → HNO 3

• Определете коефициентите в уравнението на реакцията, като използвате метода на електронния баланс:
• Определете коефициентите в уравнението на реакцията, като използвате метода на електронния баланс:

• NH 3 + O 2 → NO + H 2 O
• NH 3 + O 2 → N 2 + H 2 O

Тази история се разигра по време на Първата световна война.

Структурата на амоняка

(NH 3 )

+7 н ))

+1 з)

Физически свойства

• амоняк -Това безцветен газ состър миризма, 2 пъти по-лек от въздуха .

• Амонякът не трябва да се вдишва продължително време, т.к. Той отровни.
• Лесно се втечнява.
• При контакт с кожата се получава измръзване в различна степен.
• T мн = -78 0 СЪС
• Силно разтворим във вода:

а) 25% разтвор - воден разтвор на амоняк (амонячна вода)

Б) 10% разтвор - амоняк.

T кип = -33,5 0 СЪС

Химични свойства

• Според донорно-акцепторния механизъм:

А) Взаимодействие с киселини:

NH 3 + HCl \u003d NH 4 Cl

:NH3 +□H+ = NH4+

B) Взаимодействие с вода:

NH3 + H2O ↔ NH4OH

АКЦЕПТОР

ДАРИТЕЛ

Химични свойства

2) Взаимодействие с метали:

2NH3 + Na \u003d NaNH2 + H2

2NH3 + O2 \u003d 2H2O + N2

2NH3 + 3Br2 \u003d 6HBr + N2

Производство на амоняк

1) Индустриален:синтез от азот и водород:

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

2) Лаборатория:

Ca (OH) 2 + NH 4 Cl \u003d CaCl 2 + NH 3 + 2H 2 O

Касова бележка

В лабораторията

NH 3

NH 4 кл

Ca(OH) 2

Приложение

Производство на азот

В хладилник

инсталации.

В медицината,

за запояване

производство

тор

производство

експлозивен

Проверка на знанията

1. Каква е степента на окисление на азота в амониевия нитрат?

2. Напишете химичните уравнения за следните трансформации:

азот→амоняк→амониев хлорид

3. Допълнителна задача: Определете коефициентите в следната схема на химична реакция, като използвате метода на електронния баланс:

Cu + NH3 → N2 + Cu + H2O

Домашна работа

1 слайд

Тема на урока: Амоняк „Не можете да обичате химията, но не можете да живеете без нея днес и утре“ O.M. Нефьодов

2 слайд

Запознайте се с производството на амоняк на HNO3 Медицина Продукт на протеиновия метаболизъм в живите организми Производство на торове Детергенти Боя за коса Охлаждаща течност в хладилници Днес амонякът е изключително важна суровина за производството на азотсъдържащи вещества, използвани в селското стопанство, химията, медицината, военното дело. И не по-малко важно е един от продуктите на протеиновия метаболизъм в организма.

3 слайд

Историята на откриването на амоняка В средата на либийската пустиня се издигаше храм, посветен на бог Амон Ра. В древността арабските алхимици добивали безцветни кристали от оазиса Амон, намиращ се близо до храма. смлян в хавани, нагрят - и получен газ каустик. Първоначално се наричаше амоняк, а след това името беше съкратено до "амоняк". През 18 век амонякът е открит от английския химик Джоузеф Пристли. Днес амонякът е изключително важна суровина за производството на азотсъдържащи вещества, използвани в селското стопанство, химията, медицината и военното дело. И не по-малко важно е един от продуктите на протеиновия метаболизъм в организма.

4 слайд

5 слайд

Физични свойства на амоняка NH3 NH3 амоняк - газ: безцветен, с характерна миризма, по-лек от въздуха (събира се в обърнат наопаки съд) NH3 - ТОКСИЧЕН! Течният амоняк причинява тежки изгаряния на кожата; обикновено се транспортира в стоманени бутилки (боядисани в жълто, имат надпис "Амоняк" в черно) Амоняк - 3-10% разтвор на амоняк Амоняк вода - 18 -25% разтвор на амоняк Сместа на амоняк с въздух е експлозивна!

6 слайд

Структурата на молекулата на амоняка ▪ ▪ ▪ H * * * H H │ N ▪▪ Азотният атом, поради своите три несдвоени електрона, образува 3 ковалентни полярни връзки с водородни атоми => валентността N е равна на III Несподелената електронна двойка на азотният атом е в състояние да участва в образуването на четвъртата ковалентна връзка с атоми, които имат свободна (свободна) орбитала според донорно-акцепторния механизъм. Валентността на N е IV Механизъм на донорно-акцепторна връзка: H3N: + H+ = + амониев йон

7 слайд

Химични свойства на амоняка Реакции, които протичат с промяна в степента на окисление на азота NH3 е силен редуциращ агент, без да променя степента на окисление на азота NH3 е слаба основа 1. амонякът е нестабилно съединение, разлага се при нагряване: 2NH3 N2 + 3H2 2. амонякът изгаря в кислород: NH3 + O2 → N2 + H2O 3. окисление на амоняка с кислород на въздуха в присъствието на катализатор: NH3 + O2 NO + H2O Pt, Rh амонякът реагира с вода: NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH − амониев хидроксид амонякът реагира с киселини: NH3 + HCl → NH4Cl амониев хлорид

8 слайд

Добрият стар амоняк, Той е богат и той е беден, Богат на своите несподелени електрони, Но само това е проблемът, той се отегчава сам в разтвора. Той винаги е готов да се разходи: Има киселина, а ето вода... Тогава, ограбен до крак, Той вика: „Къде са моите вещи? Какво беззаконие: станах амониев катион!“