Аміачна вода: отримання, формула, застосування

Безбарвний газ з різким запахом аміак NH₃

не тільки добре розчиняється у воді з виділенням тепла. Речовина активно взаємодіє з молекулами H₂O з утворенням слабкої лугу. Розчин отримав кілька назв, одне з них - аміачна вода. З'єднання має дивовижні властивості, які полягають у способі освіти, складі і хімічних реакціях.

Освіта іона амонію

Формула аміачної води - NH₄OH. У складі речовини присутня катіон NH_4⁺, який утворений неметаллами - азотом і воднем. Атоми N в молекулі аміаку використовують для освіти ковалентних полярних зв'язків тільки 3 з 5 зовнішніх електронів, а одна пара залишається незатребуваною. У сильно поляризованої молекулі води протони водню H⁺ слабко пов'язані з киснем, один з них стає донором вільної електронної пари азоту (акцептора).

Утворюється іон амонію з одним позитивним зарядом і особливим типом слабкою ковалентного зв'язку - донорно-акцепторної. За своїми розмірами, заряду і деяким іншим особливостям він нагадує катіон калію і поводиться подібно лужним металам. Незвичайне в хімічному плані з'єднання реагує з кислотами, утворює солі, що мають важливе практичне значення. Назви, в яких відображені особливості отримання та властивості речовини:

• аміачна вода;
• гідроксид аммонія;
• гидрат амміака;
• їдкий амоній.

Запобіжні заходи

Необхідно дотримуватися обережності при роботах з аміаком і його похідними. Важливо пам'ятати:

1. Аміачна вода має неприємний запах. Виділяється газ подразнює слизову поверхню носової порожнини, очей, викликає кашель.
2. При зберіганні нашатирного спирту в нещільно закритих флаконах, ампулах виділяється аміак.
3. Можна виявити без приладів, тільки по запаху навіть невелика кількість газу в розчині і повітрі.
4. Співвідношення між молекулами і катіонами в розчині змінюється при різних рН.
5. При значенні близько 7 знижується концентрація токсичного газу NH₃, збільшується кількість менш шкідливих для живих організмів катіонів NH₄⁺

Отримання гідроксиду амонію. Фізичні властивості

При розчиненні аміаку у воді утворюється аміачна вода. Формула цієї речовини - NH₄OH, але насправді одночасно присутні іони

NH₄⁺, OH^-, молекули NH₃ і H₂O. У хімічній реакції іонного обміну між аміаком і водою встановлюється рівноважний стан. Процес можна відобразити за допомогою схеми, на якій протилежно спрямовані стрілочки вказують на оборотність явищ.

У лабораторії отримання аміачної води проводять в дослідах з азотовмісними речовинами. При змішуванні аміаку з водою виходить прозора безбарвна рідина. При високих тисках розчинність газу збільшується. Вода більше віддає розчинений у ній аміак при підвищенні температури. Для виробничих потреб та сільського господарства в промислових масштабах отримують 25-відсоткове речовина при розчиненні аміаку. Другий спосіб передбачає використання реакції коксового газу з водою.

Хімічні властивості гідроксиду амонію

При зіткненні дві рідини - аміачна вода і соляна кислота - покриваються клубами білого диму. Він складається з частинок продукту реакції - хлориду амонію. З таким летючим речовиною, як соляна кислота, реакція відбувається прямо в повітрі.

Слабо-лужні хімічні властивості гідрату аміаку:

1. Речовина оборотно дисоціює у воді з утворенням катіона амонію і гідроксид-іона.
2. У присутності іона NH₄⁺ безбарвний розчин фенолфталеїну забарвлюється в малиновий колір, як у лугах.
3. Хімічна реакція нейтралізації з кислотами призводить до утворення солей амонію і води: NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O.
4. Аміачна вода вступає в реакції іонного обміну з солями металів, яким відповідають слабкі підстави, при цьому утворюється нерозчинний у воді гідроксид: 2NH₄OH + CuCl₂ = 2NH₄Cl + Cu (OH)₂ (Синій осад)_.

Аміачна вода: застосування в різних галузях господарства

Незвичайне речовина широко використовується в побуті, сільському господарстві, медицині, промисловості. Технічний гідрат аміаку застосовується в сільському господарстві, виробництві кальцинованої соди, барвників та інших видів продукції. У рідкому добриві азот міститься в легкозасвоюваній рослинами формі. Речовина вважається найбільш дешевим та ефективним для внесення в передпосівний період під всі сільськогосподарські культури.

На виробництво аміачної води витрачається в три рази менше коштів, ніж на випуск твердих гранульованих азотних добрив. Для зберігання і транспортування рідини застосовуються герметично закриті цистерни зі сталі. Деякі види фарб і засобів для знебарвлення волосся виробляються з використанням їдкого амонію. У кожному медичному закладі є препарати з нашатирним спиртом - 10-процентним розчином аміаку.

Солі амонію: властивості і практичне значення

Речовини, які отримують при взаємодії гідроксиду амонію з кислотами, використовуються у господарській діяльності. Солі розкладаються при нагріванні, розчиняються у воді, піддаються гідролізу. Вони вступають в хімічні реакції з лугами та іншими речовинами. Найбільш важливе практичне значення набули хлориди, нітрати, сульфати, фосфати і карбонати амонію.

Дуже важливо дотримуватися правила і заходи безпеки, проводячи роботи з речовинами, у складі яких є іон амонію. При зберіганні на складах промислових і сільськогосподарських підприємств, в підсобних господарствах не повинно бути дотику таких сполук з вапном і лугами. Якщо порушиться герметичність упаковок, то почнеться хімічна реакція з виділенням отруйного газу. Кожен, кому доводиться працювати з аміачною водою і її солями, зобов'язаний знати основи хімії. При дотриманні вимог техніки безпеки використовувані речовини не принесуть шкоди людям і довкіллю.