Аммиак Прежде всего рассмотрим строение молекулы амми ака №№3. Как вы уже знаете, на внешнем энергетиче- ском уровне атомы азота содержат пять электронов, из которых три электрона неспаренные. Именно они и участвуют в формировании трёх ковалентных связей с тремя атомами водорода при образовании молекулы аммиака №Н: Н: №: Н, или Н-N-H. H H Три общие электронные пары смещены в сторону бо- лее электроотрицательного атома азота, а так как моле кула аммиака имеет форму треугольной пирамиды (рис. 128), то в результате смещения электронных пар возникает диполь, т. е. молекула с двумя полюсами. Молекулы аммиака (в жидком аммиаке) взаимодейст вуют, связываясь друг с другом: H H H ...Η-Ν...Η-Ν...Η-Ν... H H H Этот особый тип химической межмолекулярной свя зи, как вы уже знаете, называют водородной связью. Аммиак бесцветный газ с резким запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак нельзя вдыхать продол жительное время, так как он ядовит. Этот газ легко сжижается при обычном давлении и температуре -33,4 °С. При испарении жидкого аммиака из окружающей среды поглощается много тепла, поэтому аммиак применяют в холодильных уста- новках. Аммиак хорошо растворим в воде: при 20 °С в одном объёме воды растворяется около 710 объёмов аммиака (рис. 129). Концентрированный (25%-й по массе) водный раствор аммиака называют водным аммиаком или аммиачной водой, а исполь- зуемый в медицине 10%-й рас- твор аммиака известен под на- званием нашатырный спирт. В водном растворе аммиака обра- зуется непрочное соединение гидрат аммиака №№3 Н2О. 84 Рис. 129. «Аммиачный фонтан» (растворение аммиака в воде) Если к раствору аммиака до- бавить несколько капель фенол- фталеина, раствор окрасится в малиновый цвет, что указывает на щелочную среду. Щелочная реакция водных растворов аммиака объяс няется наличием гидроксид-ионов ОН: NH3 + H2O NH3 H₂O NH+ + OH-. Аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли ам мония. Это взаимодействие можно наблюдать в следую щем опыте: стеклянную па- лочку или стакан, смоченные раствором аммиака, поднести к другой палочке или стака- ну, смоченным соляной кисло- той, появится густой белый дым (рис. 130): Рис. 130. «Дым без огня NH3 + HCl = NH,CI. хлорид аммония Вот и верь после этого поговорке, что дыма без огня не бывает. И водный раствор аммиака, и соли аммония содер жат особый ион катион аммония №Н, играющий роль катиона металла. Ион аммония образуется в ре- зультате возникновения ковалентной связи между ато- мом азота, имеющим свободную (неподелённую) элек- тронную пару, и катионом водорода, который перехо- дит к аммиаку от молекул кислот или воды: H H:N: H H H:N:H H ион ←+H+ аммиак катион водорода аммония Механизм образования ковалентной связи, которая возникает не в результате обобществ- ления неспаренных электронов, а благодаря свободной электронной паре, имеющейся у одного из атомов, называют донорно-акцеп- торным. При образовании иона аммония донором свободной электронной пары служит атом азота в аммиаке, а ак- цептором катион водорода кислоты или воды. Ещё одно химическое свойство аммиака вы сможете сами прогнозировать, если обратите внимание на сте пень окисления в нём атомов азота, а именно 3. Конеч- но же аммиак сильнейший восстановитель, т. е. его атомы азота могут только отдавать электроны, но не принимать их. Так, аммиак способен окисляться или до свободного азота (без участия катализатора): 4NH3+3022N2 + 6H₂O, или до оксида азота (ІІ) (в присутствии катализатора): 4NH3 +502 KT 4NO + 6H2O. В промышленности аммиак производят синтезом из азота и водорода (рис. 131). В лаборатории аммиак получают действием гашёной извести Са(ОН), на соли аммония, чаще всего на хлорид аммония: Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 + 2H2O. Газ собирают в перевёрнутый кверху дном сосуд, а распознают или по запаху, или по посинению влажной красной лакмусовой бумажки, или по появлению белого дыма при внесении палочки, смоченной соляной кислотой. Аммиак и его соли широко используют в про- мышленности и технике, в сельском хозяйстве, быту. Основные области их применения показаны на рисун- ке 132. ИЗ ЭТОГО ТЕКСТА СДЕЛАТЬ МАЛЕНЬКИЙ КОНСПЕКТ