Аммиакнинг молекуласининг тузилиши
Азот водород билан бир неча хил бирикма ҳосил қилади, улардан энг муҳими аммиакдир. Аммиак молекуласининг электрон формуласи қуйидагича:
H
: N: H
H
Кўриниб турибдики, азотдаги тўртла электронлар жуфтидан учтаси умумий (боғловчи) ва биттаси бўлинмаган (боғловчи эмас). NH3 молекуласининг тузилиши пирамида шаклида бўлади. Кимёвий боғланиш қутбли: мусбат заряд водород атомларида, манфий заряд - азот атомида тўпланган. Шу туфайли аммиак молекулалари орасида водород боғланиш ҳосил бўлади. буни шундай тасвирлаш мумкин:
Водород боғланишлар борлиги туфайли аммиакнинг суюқланиш ва қайнаш температураси нисбатан юқори. Буғланиш иссиқлиги ҳам катта бўлади, у осон суюқликка айланади.
Аммиакнинг физикавий хоссалари
Аммиак - ўзига хос ўткир ҳидли рангсиз газ, ҳаводан деярли икки марта енгил. Босим оширилганда ёки аммиак совитилганда у осонлик билан рангсиз суюқликка айланади (қайнаш температураси −33,4 °К). Аммиак сувда жуда яхши эрийди (20 °К да 1 ҳажм сувда 700 ҳажм NH3 эрийди).
Аммиакнинг сувдаги эритмаси аммиакли сув ёки навшадил спирит дейилади. Қайнатилганда эриган аммиак эритмадан учиб чиқиб кетади.
Аммиакнинг кимёвий хоссалари
Аммиакнинг сувда кўп эрувчанлигига сабаб унинг молекулалари орасида водород боғланишлар ҳосил бўлишидир.
Лекин аммиакнинг бундай гидратлари билан бир қаторда қисман аммоний ионлари ва гидроксид-ионлар ҳам ҳосил бўлади
Гидроксид ионлар борииги сабабли аммиакли сув кучсиз ишқорий муҳитга эга бўлади. Гидроксид-ионлар NH4+ ионлари билан ўзаро таъсирлашганида яна водород боғланиш билан боғланган NH3 ва H2O молекулалари ҳосил бўлади, яъни реаксия тескари йўналишда кетади. Аммиакли сувда аммоний ионлари ва гидроксид-ионлар ҳосил бўлишини ушбу тенглама билан ифодалаш мумкин:
NH3+H2O → NH3·H2↑NH4++OH-
Аммиакли сувда аммиакнинг энг кўп қисми NH3 молекулалари ҳолида бўлади, мувозанат аммиак ҳосил бўлиш томонига силжиган шу сабабли бу сувдан аммиак ҳиди келади. Шунга қарамай, аммиакнинг сувдаги эритмасини NH4OH формула билан ифодалаш одат бўлиб қолган ва у аммонив гидроксид дейилади, аммиаик эритмасининг ишқорий муҳити эса NH4OH молекулаларининг диссотсиланиш натижаси деб қаралади:
NH4OH = NH4++OH-
Аммиакнинг сувдаги энтмасида гидроксид-ионларнмг консентратсияси кичик бўлганлиги сабабли аммоний гидроксид кучсиз асослар қаторига киритилади.
Шундай қилиб, аммиакнинг сув билан ўзаро таъсир реаксиясида аммиак молекуласига сувдан протон бирикади, натижада амн катиони NH4+ ва гидроксид ион OH- ҳосил бўлади. Аммоний катионида тўртта ковалент боғланиш бор, улардан биттаси донор-аксепторли механизм бўйича ҳосил бўлган .
Аммиакнинг муҳим кимёвий хоссаси унинг кислоталар билан ўзаро таъсирласлнб. аммоний тузларини ҳосил қилишидир. Бу ҳолда аммиак молекуласига кислоланинг водород иони бирикиб, туз таркибига кирадиган аммоний ионини ҳосил қилади:
NH3+HCI = NH4CI, NH3+H3PO = NH4H2PO,
Келтирилган мисоллардан аммиак учун протонлар бириктириб олиш ркаксиялари хосдир. дкган хулоса кклиб чиқади.
Аммиак кислородда ва олдиндан қиздинлган ҳавода ёниб, азот ҳамда сув ҳосил қилади:
4NH3+3O2 = 2N2+6H2O
Катализатор (масалан, платина, хром (III) оксид) иштирокида реаксия азот (II) оксид ва сув ҳосил бўлислн билан боради:
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O
Бу реаксия аммиакнинг каталитик оксидланиши дейилади Аммиак - кучли оксидловчи. Қиздирилганда у мис (II) оксидни қайтаради, ўзи эса эркин азотга қадар оксидланади:
3 CuO + 2 NH3 → 3 Cu + N2 + 3 H2O
Бу реаксия ёрдамида лаборатория шароитида азот олиш мумкин.
Аммиакнинг олиниши ва ишлатилиши
Лаборатория шароитида азот одатда аммоний хлорид билан сўндирилган оҳак аралашмасини оҳиста қиздириш орқали оҳнади:
2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O
Бу реаксия аммиак билан сувнинг ўзаро таъсир мувозанати гидроксид-ионълар қўшилганда силжишига асосланган:
NH4+ + OH→NH3↑+H2O
Саноатда аммиак олишнинг асосий усули уни азот билан водороддан синтез қилишдир. Реаксия экзотермик ва қайтар:
N2+3H2→ 2NH3 , Q =-92,4 kJ
У фақат катализатор иштирокида содир бўлади; катализатор сифатида активаторлар - алуминив, калий, калсив, кремний (баъзан магний) оксидлари қўшилган ғовак темир ишлалилади. Бошланғич маҳсулотлар қуйидагича; азот - суюқ ҳаводан, водород - конверсия усули билан ёки сувдан олинади.
Аммиакнинг кўп миқдори нитрат кислота, азотли тузлар, мочевина, аммиакли усул билан сода олишга сарфланади. Аммиакнинг совитиш мақсадида қўлланилиши унинг суюқликка айланиши ва сўнгра иссиқлик ютиб буғланишига асосланган.
Суюқ аммиак ва унинг сувдаги эритмалари суюқ ўғитлар сифатида ишлатилади.