Водородные соединения азота

С водородом азот образует два соединения: аммиак NH3 и гидразин N2H4(H2N – NH2). Наибольшее значение имеет аммиак.

В лаборатории получают слабым нагреванием смеси хлорида аммония с гидроксидом натрия:

 

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

 

Основным промышленным способом получения аммиака является синтез его из азота и водорода

 

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 ∆ Н0 = - 82,4

( Катализатор Pt; t = 450 - 5000С; Р = 250 атм)

Равновесие обратимой реакции смещается вправо действием высокого давления ≈ 30МПа.

 

NH3 – бесцветный газ с резким характерным запахом, почти в 2 раза легче воздуха. Молекула NH3 поляризована – общие электронные пары сдвинуты к азоту. Кроме того, у атома азота остается неподеленной пара электронов. Это дополнительно увеличивает полярность и обуславливает многие свойства аммиака. Жидкий аммиак, подобно воде, хороший растворитель ионных соединений. Молекулы в жидком аммиаке ассоциированы за счет образования водородных связей.

Расположение связей в аммиаке тетраэдрическое, причем неподеленная пара электронов атома азота занимают одну из вершин тетраэдра.

 

 

 

Аммиак – очень реакционно-способное вещество. Для него характерны реакции окисления и присоединения (благодаря неподеленной паре электронов). Наличие неподеленной пары определяет основные свойства аммиака, который может присоединять протон, образуя ион аммония NH4+.

NH3 очень хорошо растворим в воде, но максимальная концентрация ω(NH3)= 25%. В растворе имеют место равновесия:

 

NH3 + H2O ↔ NH3 • H2O NH3 • H2O ↔ NH4OH

NH4OH ↔ NH4+ + OH KдNH4OH = 1,8 • 10- 5

 

Основная масса NH3 в растворе находится в виде гидрата аммиака NH3 · H2O. Поэтому, хотя NH4OH диссоциирует почти нацело, его условно считают слабым основанием. Поскольку азот в NH3 имеет низкую степень окисления –3, аммиак является восстановителем в ряде реакций.

В кислороде аммиак горит без катализатора:

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6 H2O,

а в присутствии катализатора платины

 

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

 

При нейтрализации раствора аммиака кислотами образуются растворы солей аммония, содержащие ион NH4+.

 

NH3 + HCl = NH4Cl

NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

 

В этих реакциях ион аммония подобен ионам одновалентных металлов.

При замещении в молекуле аммиака 3-х атомов водорода получаются нитриды, содержащую группу N-3 , 2-х атомов водорода – имиды-2 , одного атома водорода - амиды2- .

 

2 NH3 + 6Na = 2Na3N +3H2 нитрид натрия

NH3 +2Na = Na2HN + H2 имид натрия

2 NH3 +2Na = 2NaH2N + 3H2 амид натрия

 

NH3 всегда - восстановитель, окисляется до N2 или NO.

t

CuO + NH3 → Cu +N2 +H2O

 

На этом свойстве основано применение NH3 и его солей в процессе пайки металлов – снятие оксидной пленки с поверхности.

 

CuO + NH4Cl = Cu +N2 +HCl + H2O

CuO + NH4Cl = Cu + CuCl2 +H2O






Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 3691; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.