2 NH 3 + N a O C l ⟶ N 2 H 4 + N a Cl + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)+NaOCl\longrightarrow N_(2)H_(4)+NaCl+H_( 2)O)))

• Halogény (chlór, jód) tvoria s amoniakom nebezpečné výbušniny - halogenidy dusíka (chlorid dusný, jodid dusnatý).

• S halogénalkánmi vstupuje amoniak do nukleofilnej adičnej reakcie, pričom vytvára substituovaný amóniový ión (metóda na získanie amínov):

• S karboxylovými kyselinami, ich anhydridmi, halogenidmi kyselín, estermi a inými derivátmi vznikajú amidy. S aldehydmi a ketónmi - Schiffovými zásadami, ktoré je možné redukovať na zodpovedajúce amíny (reduktívna aminácia).

Príbeh

Amoniak bol prvýkrát izolovaný vo svojej čistej forme J. Priestleym v roku 1774, ktorý ho nazval „alkalický vzduch“ (anglicky alkalický vzduch). O jedenásť rokov neskôr, v roku 1785, K. Berthollet stanovil presné chemické zloženie amoniaku. Odvtedy sa vo svete začal výskum výroby amoniaku z dusíka a vodíka. Amoniak bol veľmi potrebný na syntézu zlúčenín dusíka, pretože jeho produkcia z čílskeho ľadku bola obmedzená postupným vyčerpávaním jeho zásob. Koncom 19. storočia sa problém klesajúcich zásob liadku vyostril. Až začiatkom 20. storočia sa podarilo vymyslieť spôsob syntézy čpavku vhodný pre priemysel. Uskutočnil to F. Haber, ktorý začal na tomto probléme pracovať v roku 1904 a do roku 1909 vytvoril malý kontaktný prístroj, v ktorom používal zvýšený tlak (v súlade s Le Chatelierovým princípom) a osmiový katalyzátor. 2. júla 1909 Haber zorganizoval testy prístroja v prítomnosti K. Boscha a A. Mittasha, obaja z Baden Aniline and Soda Plant (BASF), a dostal čpavok. Do roku 1911 vytvoril C. Bosch pre spoločnosť BASF rozsiahlu verziu prístroja, následne ho postavili a 9. septembra 1913 uviedli do prevádzky prvý závod na syntézu amoniaku na svete, ktorý sa nachádzal v Oppau (dnes okres v meste Ludwigshafen am Rhein) a vo vlastníctve spoločnosti BASF. V roku 1918 získal F. Haber Nobelovu cenu za chémiu „za syntézu amoniaku z jeho základných prvkov“. V Rusku a ZSSR bola prvá dávka syntetického amoniaku získaná v roku 1928 v chemickom závode Chernorechensky.

pôvod mena

Amoniak (v európskych jazykoch jeho názov znie ako „amoniak“) vďačí za svoj názov oáze Ammon v severnej Afrike, ktorá sa nachádza na križovatke karavánových ciest. V horúcom podnebí sa močovina (NH 2) 2 CO obsiahnutá v živočíšnom odpade rozkladá obzvlášť rýchlo. Jedným z produktov rozkladu je amoniak. Podľa iných zdrojov dostal amoniak svoj názov zo staroegyptského slova amoniak. Takzvaní ľudia uctievajúci boha Amona. Počas rituálnych rituálov šnupali čpavok NH 4 Cl, ktorý pri zahrievaní odparuje čpavok.

Kvapalný amoniak

Kvapalný amoniak, aj keď v malom rozsahu, sa disociuje na ióny (autoprotolýza), čo ukazuje jeho podobnosť s vodou:

Samoionizačná konštanta kvapalného amoniaku pri -50 °C je približne 10 -33 (mol/l)².

Kovové amidy vznikajúce pri reakcii s amoniakom obsahujú záporný ión NH 2 − , ktorý tiež vzniká pri samoionizácii amoniaku. Amidy kovov sú teda analógmi hydroxidov. Rýchlosť reakcie sa zvyšuje pri prechode z Li na Cs. Reakcia sa značne urýchli v prítomnosti aj malých nečistôt H20.

Roztoky kov-amoniak majú kovovú elektrickú vodivosť, v nich sa atómy kovov rozpadajú na kladné ióny a solvatované elektróny obklopené molekulami NH3. Kovovo-amoniakové roztoky obsahujúce voľné elektróny sú najsilnejšie redukčné činidlá.

komplexácia

Vďaka svojim vlastnostiam darcu elektrónov môžu molekuly NH 3 vstupovať do komplexných zlúčenín ako ligand. Zavedenie prebytočného amoniaku do roztokov solí d-kovov teda vedie k tvorbe ich aminokomplexov:

Komplex je zvyčajne sprevádzaný zmenou farby roztoku. Takže v prvej reakcii sa modrá farba (CuSO 4) zmení na tmavo modrú (farba komplexu) a v druhej reakcii sa farba zmení zo zelenej (Ni (NO 3) 2) na modrofialovú. Najsilnejšie komplexy s NH 3 tvoria chróm a kobalt v oxidačnom stave +3.

Biologická úloha

Amoniak je dôležitým zdrojom dusíka pre živé organizmy. Napriek vysokému obsahu voľného dusíka v atmosfére (viac ako 75 %) je veľmi málo živých bytostí schopných využiť voľný neutrálny dvojatómový dusík atmosféry, plyn N 2 . Preto na začlenenie atmosférického dusíka do biologického cyklu, najmä do syntézy aminokyselín a nukleotidov, je potrebný proces nazývaný „fixácia dusíka“. Niektoré rastliny závisia od dostupnosti amoniaku a iných dusíkatých zvyškov uvoľňovaných do pôdy rozkladajúcimi sa organickými látkami iných rastlín a živočíchov. Niektoré ďalšie, ako napríklad strukoviny viažuce dusík, využívajú symbiózu s baktériami viažucimi dusík (rhizobia), ktoré sú schopné vytvárať čpavok zo vzdušného dusíka.

V niektorých organizmoch sa amoniak vyrába z atmosférického dusíka pomocou enzýmov nazývaných dusíkaté látky. Tento proces sa nazýva fixácia dusíka. Hoci je nepravdepodobné, že by sa niekedy podarilo vynájsť biomimetické metódy, ktoré by mohli konkurovať v produktivite chemickým metódam výroby amoniaku z dusíka, napriek tomu vedci vynakladajú veľké úsilie na lepšie pochopenie mechanizmov biologickej fixácie dusíka. Vedecký záujem o tento problém je čiastočne motivovaný nezvyčajnou štruktúrou aktívneho katalytického miesta enzýmu viažuceho dusík (nitrogenázy), ktorý obsahuje neobvyklý bimetalický molekulárny súbor Fe 7 MoS 9 .

Amoniak je tiež konečným produktom metabolizmu aminokyselín, konkrétne produktom ich deaminácie katalyzovanej enzýmami, ako je glutamátdehydrogenáza. Vylučovanie nezmeneného amoniaku je obvyklou cestou detoxikácie amoniaku u vodných živočíchov (ryby, vodné bezstavovce a do určitej miery obojživelníky). U cicavcov, vrátane ľudí, sa amoniak zvyčajne rýchlo mení na močovinu, ktorá je oveľa menej toxická a najmä menej alkalická a menej reaktívna ako redukčné činidlo. Močovina je hlavnou zložkou suchého zvyšku moču. Väčšina vtákov, plazov, hmyzu, pavúkovcov však nevylučuje močovinu, ale kyselinu močovú ako hlavný dusíkatý zvyšok.

Amoniak tiež hrá dôležitú úlohu v normálnej aj patologickej fyziológii zvierat. Amoniak vzniká pri normálnom metabolizme aminokyselín, ale vo vysokých koncentráciách je vysoko toxický. Zvieracia pečeň premieňa amoniak na močovinu prostredníctvom série sekvenčných reakcií známych ako močovinový cyklus. Zhoršená funkcia pečene, ako napríklad pri cirhóze pečene, môže zhoršiť schopnosť pečene detoxikovať amoniak a vytvárať z neho močovinu a v dôsledku toho zvýšiť hladinu amoniaku v krvi, stav nazývaný hyperamonémia. Podobný výsledok - zvýšenie hladiny voľného amoniaku v krvi a rozvoj hyperamonémie - vedie k prítomnosti vrodených genetických defektov v enzýmoch močovinového cyklu, ako je napríklad ornitínkarbamyltransferáza. Rovnaký výsledok môže byť spôsobený porušením vylučovacej funkcie obličiek pri ťažkom zlyhaní obličiek a urémii: v dôsledku oneskoreného uvoľňovania močoviny sa jej hladina v krvi zvýši natoľko, že začne fungovať „cyklus močoviny“ „v opačnom smere“ - prebytočná močovina sa v obličkách hydrolyzuje späť na plynný amoniak a oxid uhličitý, v dôsledku čoho sa zvyšuje hladina amoniaku v krvi. Hyperamonémia prispieva k poruchám vedomia a rozvoju soporóznych a komatóznych stavov pri hepatálnej encefalopatii a urémii, ako aj k rozvoju neurologických porúch často pozorovaných u pacientov s vrodenými chybami enzýmov močovinového cyklu alebo s organickou acidúriou.

Menej výraznú, ale klinicky významnú hyperamonémiu možno pozorovať pri akýchkoľvek procesoch, pri ktorých sa pozoruje zvýšený katabolizmus proteínov, napríklad pri rozsiahlych popáleninách, syndróme kompresie tkaniva alebo rozdrvení, rozsiahlych purulentno-nekrotických procesoch, gangréne končatín, sepse atď. a tiež s niektorými endokrinnými poruchami, ako je diabetes mellitus, ťažká tyreotoxikóza. Obzvlášť vysoká je pravdepodobnosť hyperamonémie pri týchto patologických stavoch v prípadoch, keď patologický stav okrem zvýšeného katabolizmu bielkovín spôsobuje aj výrazné narušenie detoxikačnej funkcie pečene alebo vylučovacej funkcie obličiek.

Amoniak je dôležitý pre udržanie normálnej acidobázickej rovnováhy v krvi. Po vytvorení amoniaku z glutamínu môže byť alfa-ketoglutarát ďalej štiepený za vzniku dvoch molekúl hydrogénuhličitanu, ktoré sa potom môžu použiť ako pufor na neutralizáciu kyselín v potrave. Amoniak získaný z glutamínu sa potom vylučuje močom (priamo aj vo forme močoviny), čo pri tvorbe dvoch molekúl hydrogénuhličitanu z ketoglutarátu vedie celkovo k strate kyselín a posunu pH krvi na alkalická strana. Okrem toho môže amoniak difundovať cez obličkové tubuly, spájať sa s vodíkovým iónom a spolu s ním sa vylučovať (NH 3 + H + => NH 4 +), a tým ďalej prispievať k odstraňovaniu kyselín z tela.

Amoniak a amónne ióny sú toxické vedľajšie produkty živočíšneho metabolizmu. U rýb a vodných bezstavovcov sa amoniak uvoľňuje priamo do vody. U cicavcov (vrátane vodných cicavcov), obojživelníkov a žralokov sa amoniak v močovinovom cykle premieňa na močovinu, pretože močovina je oveľa menej toxická, menej chemicky reaktívna a môže sa efektívnejšie „ukladať“ v tele, kým sa nedá vylúčiť. U vtákov a plazov (plazov) sa amoniak vznikajúci pri metabolizme premieňa na kyselinu močovú, ktorá je pevným zvyškom a možno ju izolovať s minimálnou stratou vody.

Fyziologické pôsobenie

Podľa fyziologického účinku na organizmus patrí do skupiny látok s dusivým a neurotropným účinkom, ktoré pri vdýchnutí môžu spôsobiť toxický pľúcny edém a ťažké poškodenie nervového systému. Amoniak má lokálne aj resorpčné účinky.

Pary amoniaku silne dráždia sliznice očí a dýchacích orgánov, ako aj pokožku. Toto je osoba a vníma ju ako štipľavý zápach. Výpary amoniaku spôsobujú hojné slzenie, bolesť očí, chemické poleptanie spojovky a rohovky, stratu zraku, záchvaty kašľa, začervenanie a svrbenie kože. Keď sa skvapalnený amoniak a jeho roztoky dostanú do kontaktu s pokožkou, dochádza k pocitu pálenia, je možné chemické popálenie s pľuzgiermi a ulceráciami. Okrem toho skvapalnený amoniak absorbuje teplo pri odparovaní a pri kontakte s pokožkou vznikajú omrzliny rôzneho stupňa. Zápach amoniaku je cítiť pri koncentrácii 37 mg/m³.

Aplikácia

Amoniak je jedným z najvýznamnejších produktov chemického priemyslu, jeho ročná svetová produkcia dosahuje 150 miliónov ton. Používa sa najmä na výrobu dusíkatých hnojív (dusičnan a síran amónny, močovina), výbušnín a polymérov, kyseliny dusičnej, sódy (amoniaková metóda) a iných chemických produktov. Ako rozpúšťadlo sa používa kvapalný amoniak.

Amoniak. Fyzikálne a chemické vlastnosti Chemické vlastnosti V dôsledku prítomnosti osamelého elektrónového páru pôsobí amoniak v mnohých reakciách ako komplexotvorné činidlo. Pripája protón a vytvára amónny ión. Vodný roztok amoniaku („amoniak“) má mierne zásadité prostredie v dôsledku procesu: O > +; Ko = 1, 8x10-5. (16) Interakciou s kyselinami sa získajú zodpovedajúce amónne soli: 2(O) + > (+ O. (17) Amoniak je tiež veľmi slabá kyselina, schopná tvoriť soli s kovmi - amidy. Pri zahrievaní vykazuje amoniak redukčné vlastnosti. Horí teda v kyslíkovej atmosfére, pričom vzniká voda a dusík. Oxidáciou amoniaku vzduchom na platinovom katalyzátore vznikajú oxidy dusíka, ktoré sa v priemysle používajú na výrobu kyseliny dusičnej: 4 + 54 NO + 60. (18) Použitie amoniaku Cl je založené na redukčnej schopnosti čistiť kovový povrch od oxidov pri ich spájkovaní: 3CuO + 2Cl > 3Cu + 30 + 2HCl+. (19) S halogénalkánmi vstupuje amoniak do nukleofilnej adičnej reakcie, pričom vytvára substituovaný amóniový ión (metóda na získanie amínov): Cl > (metylamónium hydrochlorid). (20) S karboxylovými kyselinami, ich anhydridmi, halogenidmi, estermi a inými derivátmi vznikajú amidy. S aldehydmi a ketónmi - Schiffovými zásadami, ktoré je možné redukovať na zodpovedajúce amíny (reduktívna aminácia). Pri 1000 °C reaguje amoniak s uhlím, pričom vzniká kyselina kyanovodíková HCN a čiastočne sa rozkladá na dusík a vodík. Môže tiež reagovať s metánom za vzniku rovnakej kyseliny kyanovodíkovej: Kvapalný amoniak Kvapalný amoniak, aj keď v malom rozsahu, sa disociuje na ióny, v ktorých sa prejavuje jeho podobnosť s vodou: Kvapalný amoniak, podobne ako voda, je silné ionizujúce rozpúšťadlo, v ktorom sa rozpúšťa množstvo aktívnych kovov: alkálie, alkalické zeminy, Mg, Al, ako aj Eu a Yb. Rozpustnosť alkalických kovov v kvapaline je niekoľko desiatok percent. Niektoré intermetalické zlúčeniny obsahujúce alkalické kovy sa rozpúšťajú napríklad aj v kvapalnom amoniaku Zriedené roztoky kovov v tekutom amoniaku sú modré, koncentrované roztoky majú kovový lesk a vyzerajú ako bronz. Počas odparovania amoniaku sa alkalické kovy uvoľňujú v čistej forme a kovy alkalických zemín - vo forme komplexov s amoniakom 2+ s kovovou vodivosťou. Pri slabom zahrievaní sa tieto komplexy rozkladajú na kov a. Rozpustený v kove postupne reaguje za vzniku amidu: komplexácia Vďaka svojim vlastnostiam ako donor elektrónov môžu molekuly vstupovať do komplexných zlúčenín ako ligand. Zavedenie prebytočného amoniaku do roztokov solí d-kovov teda vedie k tvorbe ich aminokomplexov: Komplexáciu zvyčajne sprevádza zmena farby roztoku, takže pri prvej reakcii sa modrá farba () zmení na tmavomodrú a pri druhej reakcii sa farba zmení zo zelenej (Ni () na modrofialovú). stabilné komplexy s chrómom a kobaltom v oxidačnom stave ( +3). Roztoky amínov sú celkom stabilné, s výnimkou žltohnedého kobaltového (II) amoniaku, ktorý sa postupne oxiduje vzdušným kyslíkom na čerešňovo červený kobaltový (III) amoniak. V prítomnosti oxidačných činidiel táto reakcia prebieha okamžite. Vznik a deštrukcia komplexného iónu sa vysvetľuje posunom rovnováhy jeho disociácie. V súlade s Le Chatelierovým princípom sa rovnováha v roztoku amoniakového komplexu striebra posúva smerom k tvorbe komplexu (doľava) so zvyšovaním koncentrácie a/alebo. S poklesom koncentrácie týchto častíc v roztoku sa rovnováha posunie doprava a komplexný ión sa zničí. Môže to byť spôsobené väzbou centrálneho iónu alebo ligandov na akékoľvek zlúčeniny, ktoré sú silnejšie ako komplex. Napríklad, keď sa do roztoku pridá kyselina dusičná, komplex sa zničí v dôsledku tvorby iónov, v ktorých je amoniak pevnejšie viazaný na vodíkový ión: Získanie amoniaku Priemyselná metóda výroby amoniaku je založená na priamej interakcii vodíka a dusíka: Ide o takzvaný Garberov proces. Reakcia nastáva s uvoľnením tepla a znížením objemu. Na základe princípu Le Chatelier by preto reakcia mala prebiehať pri najnižších možných teplotách a vysokých tlakoch – vtedy sa rovnováha posunie doprava. Rýchlosť reakcie pri nízkych teplotách je však zanedbateľná a pri vysokých teplotách sa rýchlosť reverznej reakcie zvyšuje. Použitie katalyzátora (porézne železo s nečistotami a) umožnilo urýchliť dosiahnutie rovnovážneho stavu. Je zaujímavé, že pri hľadaní katalyzátora pre túto úlohu sa vyskúšalo viac ako 20 tisíc rôznych látok. Pri zohľadnení všetkých vyššie uvedených faktorov sa proces získavania amoniaku uskutočňuje za nasledujúcich podmienok: teplota 500 ° C, tlak 350 atmosfér, katalyzátor. V priemyselných podmienkach sa využíva princíp cirkulácie – ochladzovaním sa odstraňuje amoniak a nezreagovaný dusík a vodík sa vracajú do syntéznej kolóny. To sa ukazuje byť ekonomickejšie ako dosiahnutie vyššieho výťažku reakcie zvýšením tlaku. Na získanie amoniaku v laboratóriu sa používa pôsobenie silných alkálií na amónne soli: Zvyčajne sa získava laboratórnym spôsobom slabým zahrievaním zmesi chloridu amónneho s haseným vápnom. Na vysušenie amoniaku prechádza cez zmes vápna a lúhu sodného. Predmet: Amoniak. Fyzikálne a chemické vlastnosti. Príjem a prihláška. Ciele lekcie: poznať štruktúru molekuly amoniaku, fyzikálne a chemické vlastnosti, aplikácie; vedieť dokázať chemické vlastnosti amoniaku: napísať rovnice reakcií amoniaku s kyslíkom, vodou, kyselinami a zvážiť ich z hľadiska teórie elektrolytickej disociácie a redoxných procesov. Počas vyučovania 1. Organizačný moment vyučovacej hodiny. 2. Učenie sa nového materiálu. Amoniak - NH3 Amoniak (v európskych jazykoch jeho názov znie ako „amoniak“) vďačí za svoj názov oáze Ammon v severnej Afrike, ktorá sa nachádza na križovatke karavánových ciest. V horúcom podnebí močovina (NH 2 ) 2 CO obsiahnutý v živočíšnom odpade sa rozkladá obzvlášť rýchlo. Jedným z produktov rozkladu je amoniak. Podľa iných zdrojov dostal amoniak svoj názov podľa staroegyptského slova amonian. Takzvaní ľudia uctievajúci boha Amona. Počas rituálnych obradov šnupali čpavok NH 4 Cl, ktorý pri zahrievaní odparuje amoniak. 1. Štruktúra molekuly Molekula amoniaku má tvar trigonálnej pyramídy s atómom dusíka na vrchu.. Tri nepárové p-elektróny atómu dusíka sa podieľajú na tvorbe polárnych kovalentných väzieb s 1s-elektrónmi troch atómov vodíka (väzby N-H), štvrtý pár vonkajších elektrónov je nezdieľaný, môže vytvárať väzbu donor-akceptor s vodíkom ión, tvoriaci amónny ión NH 4 + . 2. Fyzikálne vlastnosti amoniaku Za normálnych podmienok je to bezfarebný plyn s prenikavým charakteristickým zápachom (zápach po amoniaku), takmer dvakrát ľahší ako vzduch, jedovatý. Podľa fyziologického účinku na organizmus patrí do skupiny látok s dusivým a neurotropným účinkom, ktoré pri vdýchnutí môžu spôsobiť toxický pľúcny edém a ťažké poškodenie nervového systému. Amoniak má lokálne aj resorpčné účinky. Pary amoniaku silne dráždia sliznice očí a dýchacích orgánov, ako aj pokožku. To je to, čo vnímame ako štipľavý zápach. Výpary amoniaku spôsobujú hojné slzenie, bolesť očí, chemické poleptanie spojovky a rohovky, stratu zraku, záchvaty kašľa, začervenanie a svrbenie kože. Rozpustnosť NH 3 vo vode je extrémne vysoká - asi 1200 objemov (pri 0 °C) alebo 700 objemov (pri 20 °C) v objeme vody. 3. Získanie amoniaku V laboratóriu V priemysle Na získanie amoniaku v laboratóriu sa používa pôsobenie silných alkálií na amónne soli: NH4CI + NaOH = NH3 + NaCl + H20 (NH4)2S04 + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaS04 + 2H20 Pozor! Hydroxid amónny nestabilná zásada, rozkladá sa: NH 4 OH ↔ NH3 + H20 Pri prijímaní amoniaku držte skúmavku - prijímač hore dnom, pretože amoniak je ľahší ako vzduch: Priemyselná metóda výroby amoniaku je založená na priamej interakcii vodíka a dusíka: N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g) + 45,9 kJ Podmienky: katalyzátor - porézne železo teplota - 450 - 500 ˚С tlak - 25 - 30 MPa Ide o takzvaný Haberov proces (nemecký fyzik, vyvinul fyzikálno-chemické základy metódy). 4. Chemické vlastnosti amoniaku Pre amoniak sú reakcie charakteristické: 1. so zmenou oxidačného stavu atómu dusíka (oxidačné reakcie) 2. bez zmeny oxidačného stavu atómu dusíka (adícia) Reakcie so zmenou oxidačného stavu atómu dusíka (oxidačné reakcie) N-3 → N° → N +2 NH3 - silné redukčné činidlo. s kyslíkom 1. horiaci amoniak(pri zahrievaní) 4NH3 + 302 -> 2N2 + 6H20 2. Katalytická oxidácia amoniaku (katalyzátor Pt - Rh, teplota) 4NH3 + 502 -> 4NO + 6H20 s oxidmi kovov 2 NH3 + 3CuO \u003d 3Cu + N2 + 3 H20 so silnými oxidantmi 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl (pri zahrievaní) amoniak je krehká zlúčenina, pri zahrievaní sa rozkladá 2NH3↔N2 + 3H 2 Reakcie bez zmeny oxidačného stavu atómu dusíka (prídavok - Tvorba amónneho iónu NH 4+ od donor-akceptorový mechanizmus) 5. Aplikácia amoniaku Pokiaľ ide o objemy výroby, amoniak zaujíma jedno z prvých miest; ročne dostane na celom svete asi 100 miliónov ton tejto zlúčeniny. Amoniak je dostupný v tekutej forme alebo ako vodný roztok – čpavková voda, ktorá zvyčajne obsahuje 25 % NH 3 . Obrovské množstvo amoniaku sa ďalej používa na výrobu kyseliny dusičnej, ktorá sa používa na výrobu hnojív a rôznych iných produktov. Amoniakálna voda sa používa aj priamo ako hnojivo a niekedy sa polia polievajú z nádrží priamo tekutým amoniakom. Z amoniaku sa získavajú rôzne amónne soli, močovina, urotropín. Používa sa aj ako lacné chladivo v priemyselných chladiacich systémoch. Amoniak sa tiež používa na výrobu syntetických vlákien, ako je nylon a kapron. V ľahkom priemysle sa používa pri čistení a farbení bavlny, vlny a hodvábu. V petrochemickom priemysle sa čpavok používa na neutralizáciu kyslého odpadu a pri výrobe prírodného kaučuku pomáha čpavok zachovať latex pri jeho preprave z plantáže do továrne. Amoniak sa používa aj pri výrobe sódy Solvayovou metódou. V oceliarskom priemysle sa čpavok používa na nitridáciu - nasýtenie povrchových vrstiev ocele dusíkom, čo výrazne zvyšuje jej tvrdosť. Lekári používajú vodné roztoky amoniaku (amoniak)v každodennej praxi: vatový tampón namočený v liehu čpavku vyvedie človeka z mdlôb. Pre človeka nie je amoniak v takejto dávke nebezpečný. 3. Konsolidácia študovaného materiálu č. 1. Vykonajte transformácie podľa schémy: a) Dusík → Amoniak → Oxid dusnatý (II) b) Dusičnan amónny → Amoniak → Dusík c) Amoniak → Chlorid amónny → Amoniak → Síran amónny Pre OVR zostavte elektronické váhy, pre RIO kompletné iónové rovnice. č. 2. Napíšte štyri rovnice pre chemické reakcie, pri ktorých vzniká amoniak. 4. Domáce úlohy S. 24, býv. 2,3; test Amoniak- NH3, nitrid vodíka, za normálnych podmienok - bezfarebný plyn s prenikavým charakteristickým zápachom (zápach po amoniaku) Ide o takzvaný Haberov proces (nemecký fyzik, vyvinul fyzikálno-chemické základy metódy). Reakcia nastáva s uvoľnením tepla a znížením objemu. Na základe princípu Le Chatelier by preto reakcia mala prebiehať pri najnižších možných teplotách a vysokých tlakoch – vtedy sa rovnováha posunie doprava. Rýchlosť reakcie pri nízkych teplotách je však zanedbateľná a pri vysokých teplotách sa rýchlosť reverznej reakcie zvyšuje. Uskutočnenie reakcie pri veľmi vysokých tlakoch si vyžaduje vytvorenie špeciálneho zariadenia, ktoré znesie vysoký tlak, a teda aj veľké investície. Navyše rovnováha reakcie, dokonca aj pri 700 °C, sa nastavuje príliš pomaly na jej praktické využitie. Použitie katalyzátora (porézne železo s prímesami Al2O3 a K2O) umožnilo urýchliť dosiahnutie rovnovážneho stavu. Je zaujímavé, že pri hľadaní katalyzátora pre túto úlohu sa vyskúšalo viac ako 20 tisíc rôznych látok. Pri zohľadnení všetkých vyššie uvedených faktorov sa proces získavania amoniaku uskutočňuje za nasledujúcich podmienok: teplota 500 ° C, tlak 350 atmosfér, katalyzátor. Výťažok amoniaku za takýchto podmienok je asi 30 %. V priemyselných podmienkach sa využíva princíp cirkulácie – ochladzovaním sa odstraňuje amoniak a nezreagovaný dusík a vodík sa vracajú do syntéznej kolóny. To sa ukazuje byť ekonomickejšie ako dosiahnutie vyššieho výťažku reakcie zvýšením tlaku. Na získanie amoniaku v laboratóriu sa využíva pôsobenie silných alkálií na amónne soli. Amoniak sa zvyčajne získava v laboratóriu slabým zahrievaním zmesi chloridu amónneho a haseného vápna. Na vysušenie amoniaku prechádza cez zmes vápna a lúhu sodného. Veľmi suchý amoniak možno získať rozpustením kovového sodíka v ňom a následnou destiláciou. Najlepšie sa to robí v systéme vyrobenom z kovu vo vákuu. Systém musí odolať vysokému tlaku (pri izbovej teplote je tlak nasýtených pár amoniaku asi 10 atmosfér). V priemysle sa amoniak suší v absorpčných kolónach. Miera spotreby na tonu čpavku Na výrobu jednej tony čpavku v Rusku sa spotrebuje v priemere 1200 nm³ zemného plynu, v Európe - 900 nm³. Amoniak v medicíne Pri uhryznutí hmyzom sa amoniak aplikuje zvonka vo forme pleťových vôd. 10% vodný roztok amoniaku je známy ako amoniak. Možné vedľajšie účinky: pri dlhšej expozícii (inhalačné použitie) môže amoniak spôsobiť reflexné zastavenie dýchania. Lokálna aplikácia je kontraindikovaná pri dermatitíde, ekzémoch, iných kožných ochoreniach, ako aj pri otvorených traumatických poraneniach kože. V prípade náhodného poškodenia sliznice oka vypláchnite vodou (15 minút každých 10 minút) alebo 5% roztokom kyseliny boritej. Nepoužívajú sa oleje a masti. S porážkou nosa a hltanu - 0,5% roztok kyseliny citrónovej alebo prírodných štiav. V prípade požitia vypite vodu, ovocný džús, mlieko, najlepšie 0,5% roztok kyseliny citrónovej alebo 1% roztok kyseliny octovej, kým sa obsah žalúdka úplne nezneutralizuje. Interakcia s inými liekmi nie je známa. Zaujímavosti Pary amoniaku môžu zmeniť farbu kvetov. Napríklad modré a modré okvetné lístky sa stanú zelenými, jasne červenými - čiernymi.
Cr. bodka	132,25 °C
Entalpia formácie	-45,94 kJ/mol
Tlak pary	8,5 ± 0,1 atm
Chemické vlastnosti
pK a	9.21
Rozpustnosť vo vode	89,9 (pri 0 °C)
Klasifikácia
Reg.  Číslo CAS
PubChem
Reg. číslo EINECS	231-635-3
ÚSMEVY
InChI
RTECS	BO0875000
CHEBI
UN číslo	1005
ChemSpider
Údaje sú uvedené pre štandardné podmienky (25 °C, 100 kPa), pokiaľ nie je uvedené inak.

Použitie katalyzátora (porézne železo s prímesami Al 2 O 3 a K 2 O) umožnilo urýchliť dosiahnutie rovnovážneho stavu. Je zaujímavé, že pri hľadaní katalyzátora pre túto úlohu sa vyskúšalo viac ako 20 tisíc rôznych látok.

Vzhľadom na všetky vyššie uvedené faktory sa proces získavania amoniaku uskutočňuje za nasledujúcich podmienok: teplota 500 ° C, tlak 350 atmosfér, katalyzátor. Výťažok amoniaku za takýchto podmienok je asi 30 %. V priemyselných podmienkach sa využíva princíp cirkulácie – ochladzovaním sa odstraňuje amoniak a nezreagovaný dusík a vodík sa vracajú do syntéznej kolóny. To sa ukazuje byť ekonomickejšie ako dosiahnutie vyššieho výťažku reakcie zvýšením tlaku.

Na získanie amoniaku v laboratóriu sa používa pôsobenie silných alkálií na amónne soli:

Amoniak sa zvyčajne získava v laboratóriu slabým zahrievaním zmesi chloridu amónneho a haseného vápna.

Na vysušenie amoniaku prechádza cez zmes vápna a lúhu sodného.

Veľmi suchý amoniak možno získať rozpustením kovového sodíka v ňom a následnou destiláciou. Najlepšie sa to robí v systéme vyrobenom z kovu vo vákuu. Systém musí odolať vysokému tlaku (pri izbovej teplote je tlak nasýtených pár amoniaku asi 10 atmosfér). V priemysle sa amoniak suší v absorpčných kolónach.

Miera spotreby na tonu čpavku

Na výrobu jednej tony čpavku v Rusku sa spotrebuje v priemere 1200 nm³ zemného plynu, v Európe - 900 nm³.

Bieloruský „Grodno Azot“ spotrebuje 1200 Nm³ zemného plynu na tonu čpavku, po modernizácii sa očakáva pokles spotreby na 876 Nm³.

Ukrajinskí výrobcovia spotrebujú od 750 Nm³ do 1170 Nm³ zemného plynu na tonu čpavku.

Technológia UHDE uvádza spotrebu 6,7 - 7,4 Gcal energetických zdrojov na tonu čpavku.

Amoniak v medicíne

Pri uhryznutí hmyzom sa amoniak aplikuje zvonka vo forme pleťových vôd. 10% vodný roztok amoniaku je známy ako

Vodík za normálnych podmienok - bezfarebný plyn s prenikavým charakteristickým zápachom (zápach čpavku)

• Halogény (chlór, jód) tvoria s amoniakom nebezpečné výbušniny - halogenidy dusíka (chlorid dusný, jodid dusnatý).

• S halogénalkánmi vstupuje amoniak do nukleofilnej adičnej reakcie, pričom vytvára substituovaný amóniový ión (metóda na získanie amínov):

• S karboxylovými kyselinami, ich anhydridmi, halogenidmi kyselín, estermi a inými derivátmi vznikajú amidy. S aldehydmi a ketónmi - Schiffovými zásadami, ktoré je možné redukovať na zodpovedajúce amíny (reduktívna aminácia).

• Pri 1000 °C reaguje amoniak s uhlím, pričom vzniká kyselina kyanovodíková HCN a čiastočne sa rozkladá na dusík a vodík. Môže tiež reagovať s metánom za vzniku rovnakej kyseliny kyanovodíkovej:

História mien

Amoniak (v európskych jazykoch jeho názov znie ako „amoniak“) vďačí za svoj názov oáze Ammon v severnej Afrike, ktorá sa nachádza na križovatke karavánových ciest. V horúcom podnebí sa močovina (NH 2) 2 CO obsiahnutá v živočíšnom odpade rozkladá obzvlášť rýchlo. Jedným z produktov rozkladu je amoniak. Podľa iných zdrojov dostal amoniak svoj názov zo staroegyptského slova amoniak. Takzvaní ľudia uctievajúci boha Amona. Počas rituálnych rituálov šnupali čpavok NH 4 Cl, ktorý pri zahrievaní odparuje čpavok.

Kvapalný amoniak

Kvapalný amoniak, aj keď v malej miere, disociuje na ióny (autoprotolýza), v ktorej sa prejavuje jeho podobnosť s vodou:

Samoionizačná konštanta kvapalného amoniaku pri -50 °C je približne 10 -33 (mol/l)².

Kovové amidy vznikajúce pri reakcii s amoniakom obsahujú záporný ión NH 2 − , ktorý tiež vzniká pri samoionizácii amoniaku. Amidy kovov sú teda analógmi hydroxidov. Rýchlosť reakcie sa zvyšuje pri prechode z Li na Cs. Reakcia sa značne urýchli v prítomnosti aj malých nečistôt H20.

Roztoky kov-amoniak majú kovovú elektrickú vodivosť, v nich sa atómy kovov rozpadajú na kladné ióny a solvatované elektróny obklopené molekulami NH3. Kovovo-amoniakové roztoky obsahujúce voľné elektróny sú najsilnejšie redukčné činidlá.

komplexácia

Vďaka svojim vlastnostiam darcu elektrónov môžu molekuly NH 3 vstupovať do komplexných zlúčenín ako ligand. Zavedenie prebytočného amoniaku do roztokov solí d-kovov teda vedie k tvorbe ich aminokomplexov:

Komplex je zvyčajne sprevádzaný zmenou farby roztoku. Takže v prvej reakcii sa modrá farba (CuSO 4) zmení na tmavo modrú (farba komplexu) a v druhej reakcii sa farba zmení zo zelenej (Ni (NO 3) 2) na modrofialovú. Najsilnejšie komplexy s NH 3 tvoria chróm a kobalt v oxidačnom stave +3.

Biologická úloha

Amoniak je konečným produktom metabolizmu dusíka u ľudí a zvierat. Vzniká pri metabolizme bielkovín, aminokyselín a iných dusíkatých zlúčenín. Pre telo je vysoko toxický, takže väčšina amoniaku sa počas ornitínového cyklu premení v pečeni na neškodnejšiu a menej toxickú zlúčeninu – močovinu (močovinu). Močovina sa potom vylučuje obličkami a časť močoviny sa môže premeniť pečeňou alebo obličkami späť na amoniak.

Amoniak môže pečeň využiť aj na reverzný proces - resyntézu aminokyselín z amoniaku a keto analógov aminokyselín. Tento proces sa nazýva "reduktívna aminácia". Kyselina asparágová sa teda získava z kyseliny oxaloctovej, kyselina glutámová sa získava z kyseliny α-ketoglutarovej atď.

Fyziologické pôsobenie

Podľa fyziologického účinku na organizmus patrí do skupiny látok s dusivým a neurotropným účinkom, ktoré pri vdýchnutí môžu spôsobiť toxický pľúcny edém a ťažké poškodenie nervového systému. Amoniak má lokálne aj resorpčné účinky.

Pary amoniaku silne dráždia sliznice očí a dýchacích orgánov, ako aj pokožku. Toto je osoba a vníma ju ako štipľavý zápach. Výpary amoniaku spôsobujú hojné slzenie, bolesť očí, chemické poleptanie spojovky a rohovky, stratu zraku, záchvaty kašľa, začervenanie a svrbenie kože. Keď sa skvapalnený amoniak a jeho roztoky dostanú do kontaktu s pokožkou, dochádza k pocitu pálenia, je možné chemické popálenie s pľuzgiermi a ulceráciami. Okrem toho skvapalnený amoniak absorbuje teplo pri odparovaní a pri kontakte s pokožkou vznikajú omrzliny rôzneho stupňa. Zápach amoniaku je cítiť pri koncentrácii 37 mg/m³.

Aplikácia

Amoniak je jedným z najvýznamnejších produktov chemického priemyslu, jeho ročná svetová produkcia dosahuje 150 miliónov ton. Používa sa najmä na výrobu dusíkatých hnojív (dusičnan a síran amónny, močovina), výbušnín a polymérov, kyseliny dusičnej, sódy (amoniaková metóda) a iných chemických produktov. Ako rozpúšťadlo sa používa kvapalný amoniak.

Miera spotreby na tonu čpavku

Na výrobu jednej tony čpavku v Rusku sa spotrebuje v priemere 1200 nm³ zemného plynu, v Európe - 900 nm³.

Bieloruský „Grodno Azot“ spotrebuje 1200 Nm³ zemného plynu na tonu čpavku, po modernizácii sa očakáva pokles spotreby na 876 Nm³.

Ukrajinskí výrobcovia spotrebujú od 750 Nm³ do 1170 Nm³ zemného plynu na tonu čpavku.

Technológia UHDE uvádza spotrebu 6,7 - 7,4 Gcal energetických zdrojov na tonu čpavku.

Amoniak v medicíne

Pri uhryznutí hmyzom sa amoniak aplikuje zvonka vo forme pleťových vôd. 10% vodný roztok amoniaku je známy ako amoniak.

Možné vedľajšie účinky: pri dlhšej expozícii (inhalačné použitie) môže amoniak spôsobiť reflexné zastavenie dýchania.

Lokálna aplikácia je kontraindikovaná pri dermatitíde, ekzémoch, iných kožných ochoreniach, ako aj pri otvorených traumatických poraneniach kože.

V prípade náhodného poškodenia sliznice oka vypláchnite vodou (15 minút každých 10 minút) alebo 5% roztokom kyseliny boritej. Nepoužívajú sa oleje a masti. S porážkou nosa a hltanu - 0,5% roztok kyseliny citrónovej alebo prírodných štiav. V prípade požitia vypite vodu, ovocný džús, mlieko, najlepšie 0,5% roztok kyseliny citrónovej alebo 1% roztok kyseliny octovej, kým sa obsah žalúdka úplne nezneutralizuje.

Interakcia s inými liekmi nie je známa.

Výrobcovia amoniaku

Výrobcovia amoniaku v Rusku

Rusko predstavuje asi 9 % svetovej produkcie amoniaku. Rusko je jedným z najväčších svetových vývozcov čpavku. Asi 25 % celkovej produkcie čpavku ide na export, čo je asi 16 % svetového exportu.

Výrobcovia amoniaku na Ukrajine

• Jupiterove oblaky sú tvorené čpavkom.

pozri tiež

Poznámky

Odkazy

• //
• // Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona: V 86 zväzkoch (82 zväzkov a 4 dodatočné). - St. Petersburg. 1890-1907.
• // Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona: V 86 zväzkoch (82 zväzkov a 4 dodatočné). - St. Petersburg. 1890-1907.
• // Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona: V 86 zväzkoch (82 zväzkov a 4 dodatočné). - St. Petersburg. 1890-1907.

Literatúra

• Achmetov N.S. Všeobecná a anorganická chémia. - M.: Vysoká škola, 2001.