Физические и химические свойства аммиака

Аммиа́к — неорганическое химическое соединение с формулой NH₃, состоящее из одного атома азота и трёх атомов водорода. При нормальных условиях это бесцветный газ с резким характерным запахом.

Физические свойства

**Состояние**: при нормальных условиях — газ.
**Молярная масса**: 17,0306 г/моль.
**Плотность**: 0,772 кг/м³ (при 0 °C).
**Температура плавления**: −77,73 °C.
**Температура кипения**: −33,34 °C.
**Растворимость в воде**: очень высокая — около 1200 объёмов газа в 1 объёме воды при 0 °C.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды. Из-за высокой полярности молекулы аммиака между ними образуются водородные связи, что объясняет его высокую растворимость в воде.

Химические свойства

Аммиак проявляет основные и восстановительные свойства.

1. 1. Основные свойства

**Взаимодействие с водой**: образует ионы аммония и гидроксид-ионы:

 :  $\mathrm {NH_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NH_{4}^{+}+OH^{-}}$

**Взаимодействие с кислотами**: образует соли аммония:

 :  $\mathrm {NH_{3}+HCl\rightarrow NH_{4}Cl}$

1. 1. Восстановительные свойства

**Горение в кислороде**: при нагревании аммиак горит, образуя азот и воду:

 :  $\mathrm {4NH_{3}+3O_{2}\rightarrow 2N_{2}+6H_{2}O}$

**Каталитическое окисление**: в присутствии катализатора платина аммиак окисляется до оксида азота(II):

 : Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «http://restbase-svc.restbase.svc.primary22.local:7231/ru-mediawiki.ruwiki.svc.primary22.local/v1/»:): {\displaystyle \mathrm{4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O}}

1. 1. Комплексообразование

**С солями металлов**: аммиак образует комплексные соединения, например, тетраамминмедь(II) с характерной синей окраской:

 :  $\mathrm {CuSO_{4}+4NH_{3}\rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}]SO_{4}}$

Получение аммиака

- Промышленный способ** — синтез из азота и водорода при повышенных давлении и температуре в присутствии катализатора (процесс Габера — Боша):

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «http://restbase-svc.restbase.svc.primary22.local:7231/ru-mediawiki.ruwiki.svc.primary22.local/v1/»:): {\displaystyle \mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 \quad \Delta H = -92~\text{кДж/моль}}}

- Лабораторный способ** — нагревание смеси соли аммония с гидроксидом кальция:

\mathrm {2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\rightarrow CaCl_{2}+2NH_{3}\uparrow +2H_{2}O}

Применение

**Производство удобрений**: нитрат аммония, сульфат аммония, мочевина.
**Синтез азотной кислоты**: через каталитическое окисление аммиака.
**Хладоагент**: используется в холодильной технике (обозначается как R717).
**Медицина**: 10% раствор аммиака (нашатырный спирт) применяется для выведения из обморочного состояния.

Токсичность и меры предосторожности

Аммиак токсичен, его пары раздражают глаза, кожу и дыхательные пути. **Максимально допустимая концентрация** в воздухе — 20 мг/м³. При работе с аммиаком необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Заключение

Аммиак — важное химическое соединение с широким спектром применения в промышленности и сельском хозяйстве. Знание его физических и химических свойств необходимо для понимания процессов синтеза и использования азотсодержащих соединений.

Литература

Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Ахлебинин А. К. Химия. 7 класс. (рус.). — "Дрофа", 2019. — 161 с.
Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С.А. Химия. 8 класс. Базовый уровень. (рус.). — «Просвещение», 2024. — 176 с.
Габриелян О. С. Химия. 8 класс. (рус.). — "Дрофа", 2019. — 284 с.
Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С.А. Химия. 9 класс. (рус.). — «Просвещение», 2023. — 224 с.
Ерёмин В. В., Кузьменко Н. Е., Дроздов А. А. и др. Химия. 9 класс. (рус.). — 2022. — 291 с.