غاز عديم اللون برائحة نفاذة أمونيا NH3لا يذوب جيدًا في الماء فقط مع إطلاق الحرارة. تتفاعل المادة بنشاط مع جزيئات H2O لتشكيل قلوي ضعيف. تلقى المحلول عدة أسماء ، أحدها ماء الأمونيا. للمركب خصائص مدهشة وهي طريقة التكوين والتكوين والتفاعلات الكيميائية.
تكوين أيون الأمونيوم
صيغة مياه الأمونيا هي NH4OH. تحتوي المادة على الكاتيون NH4+، والذي يتكون من غير المعادن - النيتروجين والهيدروجين. تستخدم ذرات N في جزيء الأمونيا 3 فقط من أصل 5 إلكترونات خارجية لتكوين روابط تساهمية قطبية ، ويبقى زوج واحد غير مُطالب به. في جزيء ماء شديد الاستقطاب ، ترتبط بروتونات الهيدروجين H+ارتباطًا ضعيفًا بالأكسجين ، حيث يصبح أحدهم متبرعًا بزوج إلكترون حر من النيتروجين (متقبل).
يتكون أيون الأمونيوم بشحنة موجبة واحدة ونوع خاص من الرابطة التساهمية الضعيفة - متقبل المانح. في حجمه وشحنه وبعض الميزات الأخرى ، فهو يشبهيتصرف كاتيون البوتاسيوم مثل المعادن القلوية. يتفاعل المركب غير المعتاد كيميائيًا مع الأحماض ويشكل أملاحًا ذات أهمية عملية كبيرة. الأسماء التي تعكس خصائص الحصول على المادة وخواصها:
- ماء الأمونيا
- هيدروكسيد الأمونيوم ؛
- هيدرات الأمونيا ؛
- أمونيوم كاوية.
الاحتياطات
يجب توخي الحذر عند التعامل مع الأمونيا ومشتقاتها. من المهم أن تتذكر:
- ماء الأمونيا له رائحة كريهة. الغاز المنطلق يهيج السطح المخاطي لتجويف الأنف والعينين ويسبب السعال.
- عندما يتم تخزين الأمونيا في قوارير مغلقة بشكل غير محكم ، تطلق الأمبولات الأمونيا.
- يمكن الكشف عنها بدون أدوات ، فقط عن طريق الرائحة ، حتى كمية صغيرة من الغاز في المحلول والهواء.
- النسبة بين الجزيئات والكاتيونات في المحلول تتغير عند درجة حموضة مختلفة.
- بقيمة حوالي 7 ، ينخفض تركيز الغاز السام NH+
إنتاج هيدروكسيد الأمونيوم. الخصائص الفيزيائية
عندما تذوب الأمونيا في الماء ، تتكون مياه الأمونيا. صيغة هذه المادة هي NH4OH ، لكن في الواقع الأيونات موجودة في نفس الوقت
NH4+ ، OH- ، NH3 جزيئاتو H2O. في التفاعل الكيميائي للتبادل الأيوني بين الأمونيا والماء ، يتم إنشاء حالة توازن. يمكن إظهار العمليةبمساعدة الرسم التخطيطي حيث تشير الأسهم الموجهة عكسيا إلى انعكاس الظواهر.
في المختبر ، يتم إجراء الحصول على ماء الأمونيا في تجارب مع المواد المحتوية على النيتروجين. عندما يتم خلط الأمونيا بالماء ، يتم الحصول على سائل واضح عديم اللون. عند الضغط العالي ، تزداد قابلية الذوبان للغاز. يطلق الماء المزيد من الأمونيا المذابة فيه مع ارتفاع درجة الحرارة. للاحتياجات الصناعية والزراعة على نطاق صناعي ، يتم الحصول على مادة 25٪ عن طريق إذابة الأمونيا. الطريقة الثانية تتضمن استخدام تفاعل غاز فرن الكوك مع الماء.
الخصائص الكيميائية لهيدروكسيد الأمونيوم
عندما يتلامس سائلين - ماء الأمونيا وحمض الهيدروكلوريك - يتم تغطيتهما بنفث من الدخان الأبيض. يتكون من جزيئات منتج التفاعل - كلوريد الأمونيوم. مع مادة متطايرة مثل حمض الهيدروكلوريك ، يحدث التفاعل مباشرة في الهواء.
الخصائص الكيميائية لهيدرات الأمونيا القلوية قليلاً:
- تنفصل المادة بشكل عكسي في الماء لتكوين كاتيون أمونيوم وأيون هيدروكسيد.
- في وجود NH ion4+يتحول محلول عديم اللون من الفينول فثالين إلى اللون القرمزي ، كما هو الحال في القلويات.
- تفاعل كيميائي معادل مع الأحماض يؤدي إلى تكوين أملاح الأمونيوم والماء: NH4OH + HCl=NH4Cl + H2O.
- تدخل مياه الأمونيا في تفاعلات التبادل الأيوني مع الأملاح المعدنية ، والتي تتوافق مع القواعد الضعيفة ، ويتكون هيدروكسيد غير قابل للذوبان في الماء:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu (OH)2(الرواسب الزرقاء).
مياه الأمونيا: تطبيق في مختلف قطاعات الاقتصاد
مادة غير عادية تستخدم على نطاق واسع في الحياة اليومية والزراعة والطب والصناعة. تستخدم هيدرات الأمونيا التقنية في الزراعة وإنتاج رماد الصودا والأصباغ وغيرها من المنتجات. يحتوي السماد السائل على النيتروجين في صورة يسهل على النباتات هضمها. تعتبر المادة الأرخص والأكثر فعالية لتطبيق ما قبل البذر لجميع المحاصيل.
يكلف إنتاج ماء الأمونيا ثلاثة أضعاف تكلفة إنتاج الأسمدة النيتروجينية الصلبة. تستخدم الخزانات الفولاذية محكمة الغلق لتخزين ونقل السوائل. تُصنع بعض أنواع صبغات ومبيضات الشعر باستخدام مادة الأمونيوم الكاوية. كل مؤسسة طبية لديها مستحضرات بالأمونيا - محلول أمونيا بنسبة 10٪.
أملاح الأمونيوم: الخصائص والقيمة العملية
المواد التي يتم الحصول عليها عن طريق تفاعل هيدروكسيد الأمونيوم مع الأحماض تستخدم في الأنشطة الاقتصادية. تتحلل الأملاح عند تسخينها وتذوب في الماء وتخضع للتحلل المائي. يدخلون في تفاعلات كيميائية مع القلويات ومواد أخرى. اكتسبت كلوريد الأمونيوم والنترات والكبريتات والفوسفات وكربونات الأمونيوم أهم قيمة عملية.
جدامن المهم اتباع القواعد وتدابير السلامة عند العمل مع المواد التي تحتوي على أيون الأمونيوم. عند تخزينها في مستودعات المؤسسات الصناعية والزراعية ، في المزارع الفرعية ، يجب ألا يكون هناك اتصال لهذه المركبات مع الجير والقلويات. في حالة كسر أختام العبوات ، يبدأ تفاعل كيميائي بإطلاق غاز سام. يجب على كل من يتعامل مع مياه الأمونيا وأملاحها أن يعرف أساسيات الكيمياء. المواد المستخدمة لن تضر الناس أو البيئة إذا تم استيفاء متطلبات السلامة.
