Brezbarven plin z ostrim vonjem po amoniaku NH3 se ne samo dobro raztopi v vodi s sproščanjem toplote. Snov aktivno sodeluje z molekulami H2O in tvori šibko alkalijo. Raztopina je prejela več imen, eno od njih je amonijakova voda. Spojina ima neverjetne lastnosti, ki so način nastajanja, sestava in kemične reakcije.
Tvorba amonijevih ionov
Formula za amoniak vodo je NH4OH. Snov vsebuje kation NH4+, ki ga tvorijo nekovine - dušik in vodik. Atomi N v molekuli amoniaka uporabljajo samo 3 od 5 zunanjih elektronov za tvorbo kovalentnih polarnih vezi, en par pa ostane nezahteven. V močno polarizirani molekuli vode so vodikovi protoni H+ šibko vezani na kisik, eden od njih postane darovalec prostega elektronskega para dušika (akceptor).
Nastane amonijev ion z enim pozitivnim nabojem in posebno vrsto šibke kovalentne vezi - darovalec-akceptor. Po svoji velikosti, polnjenju in nekaterih drugih lastnostih je podobenkalijev kation in se obnaša kot alkalijske kovine. Kemično nenavadna spojina reagira s kislinami in tvori soli velikega praktičnega pomena. Imena, ki odražajo značilnosti pridobivanja in lastnosti snovi:
- amoniak voda;
- amonijev hidroksid;
- amoniak hidrat;
- kavstični amonij.
Previdnostni ukrepi
Pri delu z amoniakom in njegovimi derivati je potrebna previdnost. Pomembno si je zapomniti:
- Amonijakova voda ima neprijeten vonj. Sproščeni plin draži sluznico nosne votline, oči, povzroča kašelj.
- Ko je amoniak shranjen v ohlapno zaprtih vialah, ampule sproščajo amoniak.
- Mogoče zaznati brez instrumentov, samo z vonjem, celo majhno količino plina v raztopini in zraku.
- Razmerje med molekulami in kationi v raztopini se spreminja pri različnih pH.
- Pri vrednosti približno 7 se koncentracija strupenega plina NH zmanjša +
Proizvodnja amonijevega hidroksida. Fizične lastnosti
Ko se amoniak raztopi v vodi, nastane amoniak voda. Formula te snovi je NH4OH, v resnici pa so ioni prisotni hkrati
NH4+, OH–, NH3 molekule in H2O. Pri kemični reakciji ionske izmenjave med amoniakom in vodo se vzpostavi ravnotežno stanje. Postopek je mogoče prikazatis pomočjo diagrama, v katerem nasprotno usmerjene puščice označujejo reverzibilnost pojavov.
V laboratoriju se pridobivanje amonijakove vode izvaja v poskusih s snovmi, ki vsebujejo dušik. Ko amoniak zmešamo z vodo, dobimo bistro, brezbarvno tekočino. Pri visokih tlakih se topnost plina poveča. Voda sprošča več amoniaka, raztopljenega v njej, ko se temperatura dvigne. Za industrijske potrebe in kmetijstvo v industrijskem obsegu se z raztapljanjem amoniaka pridobi 25-odstotna snov. Druga metoda vključuje uporabo reakcije koksninega plina z vodo.
Kemijske lastnosti amonijevega hidroksida
Ko prideta v stik dve tekočini - amonijakova voda in klorovodikova kislina - sta prekrita z oblački belega dima. Sestavljen je iz delcev reakcijskega produkta - amonijevega klorida. S hlapno snovjo, kot je klorovodikova kislina, reakcija poteka kar v zraku.
Kemične lastnosti rahlo alkalnega hidrata amoniaka:
- Snov reverzibilno disociira v vodi, da tvori amonijev kation in hidroksidni ion.
- V prisotnosti NH-iona4+ brezbarvna raztopina fenolftaleina postane škrlatna, kot v alkalijah.
- Kemična reakcija nevtralizacije s kislinami vodi do tvorbe amonijevih soli in vode: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Amonijakova voda vstopi v reakcije ionske izmenjave s kovinskimi solmi, ki ustrezajo šibkim bazam, in nastane v vodi netopen hidroksid:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (modra usedlina).
Amoniak voda: uporaba v različnih sektorjih gospodarstva
Nenavadna snov se pogosto uporablja v vsakdanjem življenju, kmetijstvu, medicini, industriji. Tehnični amoniak hidrat se uporablja v kmetijstvu, proizvodnji sode, barvil in drugih izdelkov. Tekoče gnojilo vsebuje dušik v obliki, ki jo rastline lahko prebavijo. Snov velja za najcenejšo in najučinkovitejšo za uporabo pred setvijo za vse pridelke.
Proizvodnja amonijakove vode stane trikrat manj kot proizvodnja trdnih zrnatih dušikovih gnojil. Hermetično zaprti jekleni rezervoarji se uporabljajo za shranjevanje in transport tekočin. Nekatere vrste barv in belil za lase so narejene z uporabo kavstičnega amonija. Vsaka zdravstvena ustanova ima pripravke z amoniakom - 10% raztopino amoniaka.
Amonijeve soli: lastnosti in praktična vrednost
Snovi, pridobljene z interakcijo amonijevega hidroksida s kislinami, se uporabljajo v gospodarskih dejavnostih. Soli se pri segrevanju razgradijo, raztopijo v vodi, podvržejo hidrolizi. Vstopijo v kemične reakcije z alkalijami in drugimi snovmi. Amonijevi kloridi, nitrati, sulfati, fosfati in amonijevi karbonati so pridobili najpomembnejšo praktično vrednost.
ZeloPri delu s snovmi, ki vsebujejo amonijev ion, je pomembno upoštevati pravila in varnostne ukrepe. Pri skladiščenju v skladiščih industrijskih in kmetijskih podjetij, na podrejenih kmetijah ne sme biti stika takšnih spojin z apnom in alkalijami. Če so tesnila embalaže polomljena, se bo začela kemična reakcija s sproščanjem strupenega plina. Vsakdo, ki mora delati z amonijakovo vodo in njenimi solmi, mora poznati osnove kemije. Uporabljene snovi ne bodo škodile ljudem ali okolju, če so izpolnjene varnostne zahteve.