Аміак - це антипод і аналог ... води?

Запах даного газу відомий кожному - його відразу можна відчути, якщо відкрити баночку з нашатирним спиртом. Дещо про його властивості нам розповідали ще в школі. Також відомо й те, що він є одним з ключових продуктів хімічної промисловості: саме в нього найлегше перетворити азот, який так не любить вступати в хімічні реакції. Аміак - це перший пункт, від якого починається виробництво багатьох азотосодержащих сполук: різних нітритів і нітратів, вибухових речовин і анілінових барвників, лікарських засобів і полімерних матеріалів ...

Коротка довідка

Назва даної речовини походить від грецького «hals ammoniakos», що в перекладі означає нашатир. Молекула аміаку являє собою якусь подобу піраміди, у вершині якої знаходиться атом азоту, а в основі - три атома водню. Формула даного з'єднання - NH3. У нормальних умовах аміак - це безбарвний газ з задушливим різким запахом. Щільність його при -33,35 ° С (температура кипіння) дорівнює 0,681 г / см³. А плавиться ця речовина при -77,7 ° С. Молярна маса аміаку дорівнює 17 грам на моль. Тиск в 0,9 Мпа змушує при кімнатній температурі аміак стискатися. Отримують його в промисловості під тиском за допомогою каталітичного синтезу з водню і кисню. Рідкий аміак - це висококонцентрований добриво, холодоагент. З цією речовиною слід проявляти обережність, оскільки воно токсично та вибухонебезпечна.

Цікаві факти

Рідкий аміак володіє досить незвичайними властивостями. Зовні він нагадує просту воду. Подібно Н₂О, він прекрасно розчиняє багато органічні та неорганічні сполуки. Більшість солей у ньому диссоциируют при розчиненні на іони. У той же час хімічні реакції, на відміну від води, в ньому відбуваються абсолютно по-іншому.

Дані в цій таблиці приводять до думки про те, що рідкий аміак - це унікальне середовище для проведення деяких обмінних реакцій, які у водних розчинах практично нездійсненні. Наприклад:

2AgCl + Ba (NO₃)₂ = 2AgNO₃ + BaCl₂.

Оскільки NH₃ є сильним акцептором протонів, оцтова кислота, незважаючи на те, що вона вважається слабкою, продіссоціірует повністю, подібно до того, як це роблять сильні кислоти. Найбільший інтерес представляють розчини в нашатирному спирті лужних металів. Ще в 1864 році хіміки звернули увагу, що якщо дати їм якийсь час, аміак випарується, а в осаді виявиться чистий метал. Практично те ж саме відбувається і з водними розчинами солей. Відмінність полягає в тому, що лужні метали, хоч і в невеликій кількості, але все ж вступають в реакцію з аміаком, в результаті чого утворюються солеобразние аміди:

2Na + 2NH₃ = 2NaNH₂ + H₂.

Останні є цілком стійкі речовини, але при зіткненні з водою відразу ж розпадаються:

NaNH2 + H₂O = NH₃ + NaOH.

При дослідженні властивостей рідкого аміаку хіміки звернули увагу, що при розчиненні металу в ньому, обсяг розчину стає більше. Причому, щільність його при цьому знижується. У цьому полягає ще одна відмінність розглянутого розчинника від звичайної води. Складно повірити, але концентрований і розбавлений розчин будь-якого лужного металу в рідкому аміаку не змішуються між собою, незважаючи на те, що метал в обох з них той же самий! Завдяки експериментам постійно виявляються нові дивовижні факти. Так, виявилося, що заморожений в рідкому аміаку розчин натрію має дуже малий опір, а значить, NH₃ можна використовувати для отримання сверхпроводящей системи. Не дивно, що цей газ і його розчини досі цікавлять уми як фізиків, так і хіміків.