ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы На что способен аммиак из "Чёт или нечёт занимательные очерки по химии" Химики-экспериментаторы знают, что у каждого вещества есть свое лицо . Возьмем, к примеру, аммиак. Чем он может быть особенно интересен Его свойства описаны во всех учебниках, но за их страницами остается еще много увлекательного и поучительного. [c.17] Водный раствор аммиака был известен с древних времен, его использовали как щелочь при выработке и окрапшвании шерсти. В XVII веке Роберт Бойль обнаружил, что стеклянная палочка, смоченная разбавленной хлороводородной кислотой, начинает дымиться под действием паров аммиака. Столетие спустя Джозеф Пристли впервые получил чистый аммиак, нагревая хлорид аммония с известью и собирая выделяющийся газ над ртутью. Д. Пристли назвал этот газ щелочным воздухом . А вскоре Клод Бертолле с помощью электрического разряда разложил аммиак на элементы и таким образом определил его состав. [c.18] К началу прошлого века аммиачную воду получали из угля уже в значительных количествах в качестве побочного продукта при производстве светильного газа, который использовали для освещения Но откуда в угле взяться аммиаку Его там и нет, но уголь содержит заметные количества сложных органических соединений, в состав которых входят помимо других элементов, азот и водород. При сильном нагреве (пиролизе) образуется аммиак. На коксохимических заводах при нагревании без доступа воздуха 100 кг каменного угля получали до 70 кг кокса и свыше 30 м газообразных продуктов Горячие газы охлаждали, а затем пропускай через воду, при этом получали примерно 5 кг каменноугольной смолы и 4 кг аммиачной воды. Не растворившийся в воде коксовый газ состоял в основном из водорода (45%), метана (35%), оксида углерода (8%) и небольших количеств других углеводородов, азота и диоксида углерода. [c.18] В настоящее время практически весь аммиак получают из азота и водорода. Так как этот метод хорошо известен, мы на нем останавливаться не будем и на этом закончим краткий экскурс в историю аммиака. [c.19] Медики используют водные растворы аммиака (нашатырный х пирт) в повседневной практике вспомните ватку, смоченную в нашатырном спирте, к которой прибегают при обмороках. Для человека аммиак в такой дозе не опасен. Тем не менее этот газ токсичен. К счастью, человек способен почувствовать запах аммиака.в воздухе уже в ничтожной концентрации - 0,0005 мг/л, т.е. в концентрации, не опасной для здоровьяПГри повьпиении концентрации в 100 раз (до 0,05 мг/л) проявляется раздражающее действие аммиака на слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей, возможна даже рефлекторная задержка дыхания. Еще боле.е высокие концентрации вызывают химические ожоги глаз и дыхательных путей и становятся опасными для жизни. Внешние признаки отравления аммиаком могут быть весьма необычными. У пострадавших резко снижается слуховой порог, и даже не слишком громкий звук становится для них невьшосим и может вызвать судороги. Отравление аммиаком вызывает также сильное возбуждение, вплоть до буйного бреда, а последствия могут быть весьма тяжелыми-до снижения интеллекта и изменения личности. Очевидно, аммиак способен поражать жизненно важные центры, при работе с ним надо тщательно соблюдать меры предосторожности. [c.19] Аммиак химически довольно активен и вступает во взаимодействие со многими веществами. В чистом кислороде он сгорает бледно-желтым пламенем, при этом образуется азот и вода. [c.20] Аммиак обладает аномально высокими для гидридов элементов V группы температурами плавления (— 77,8 °С) и кипения (- 33,4 °С). Причина та же, что и в случае воды, которая аномальна среди гидридов VI группы между молекулами NH3 образуются водородные связи при плавлении аммиака рвется только 26% всех водородных связей, существовавших в твердом веществе, еще 7% разрывается при нагреве жидкости до температуры кипшия и лишь при кипении рвутся почти все оставшиеся связи между молекулами. [c.20] Именно наличием большого числа водородных связей в жидком аммиаке объясняется довольно высокая теплота его испарения -23,3 кДж/моль. Это в 4 раза больше теплоты испарения жидкого азота и в 280 раз больше этого значения для жидкого гелия. Большая теплота испарения жидкого аммиака не только облегчает работу с ним как с растворителем, но и позволяет использовать это вещество в качестве хладоагента в различных холодильных установках. Хранят жидкий аммиак в герметичных баллонах (давление пара над жидким аммиаком при 25 °С составляет приблизительно 110 Па). [c.20] Среди других газов аммиак вьщеляется своей огромной растворимостью в воде 1 мл воды при 0°С и давлении 1 10 Па способен поглотить 1170 мл аммиака, т.е. больше литра В то же время аммиак довольно легко выгнать назад из водного раствора при комнатной температуре давление пара над концентрированным 25%-ным раствором составляет две трети атмосферного, над 4%-ным раствором-26 мм рг. ст. и даже над очень разбавленным 0,4%-ным раствором оно все еще равно 3 мм рт. ст. Не удивительно, что даже слабые водные растворы аммиака имеют отчетливый резкий запах, а при хранении в неплотно закупоренной посуде они довольно быстро выдыхаются. Непродолжительным кипячением можно полностью удалить аммиак из воды. [c.20] Для слабой щелочи, какой является водный раствор аммиака, в химической литературе часто используют название гидроксид аммония . Однако это название не вполне точное, поскольку гидроксида аммония, т.е. соединения с формулой КН40Н, в природе, по-видимому, вообще е существует-об этом свидетельствуют данные по равновесию в системе КНз—Н2О, исследования ее фазовой диаграммы и кристаллической структуры при низких температурах. А что же в таком случае представляет собой водный раствор аммиака При растворении этого газа сначала образуется гидрат КНз -НгО, который затем частично распадается на ионы КН и ОН . Несмотря на то, что недиссоциированных молекул КН ОН в растворе нет, гидроксид аммония все же условно считают слабым основанием. Та Же константа диссоциации ЫН ОН, которая приводится в справочниках, является эффективной величиной при расчете ее предполагается, что весь аммиак в растворе находится в виде NH40H, а не в виде гидрата. [c.21] Если рассчитать соотнощение КНз и Н2О в насыщенном при нормальных условиях растворе, то получится, что одна молекула аммиака удерживает одну молекулу воды. При сильном охлаждении такого раствора (примерно до — 80 °С) гидрат аммиака КНз -Н20 получается в чистом кристаллическом виде. [c.21] Говоря об аммиаке, невозможно не упомянуть его комплексные соединения, так называемые амминокомплексы или аммиакаты, которых известно огромное число. Ком-плексообразование часто сопровождается изменением окраски вещества например, голубой раствор пентагидрата сульфата меди принимает интенсивную темно-синюю окраску при добавлении раствора аммиака. Многие амминокомплексы достаточно устойчивы и могут быть получены в твердом состоянии. Твердый комплекс аммиака с хлоридом серебра был использован Майклом Фарадеем для сжижения аммиака. Фарадей нагревал комплексную соль в одном колене запаянной стеклянной трубки, а в другом колене, помещенном в охлаждающую смесь, происходило сжижение паров аммиака. [c.22] Еще более удивительны свойства аммиачного комплекса тиоцианата аммония. Если сухую соль NH N S, охлажденную до 0°С, поместить в атмосферу аммиака, то соль растает и превратится в жидкость, содержащую 45% (масс.) аммиака. Эту жидкость можно хранить в склянке с притертой пробкой и использовать в качестве своеобразного склада аммиака. [c.22] Последнее соединение содержит тройную ацетиленовую связь и имеет строение К О —С=С—О К . [c.23] Вернуться к основной статье