Аммиак. Строение атома азота

1.

NH3

2.

Содержание
Строение атома азота.
Образование молекулы аммиака.
Строение молекулы аммиака.
Физические свойства.
Способы получения аммиака.
Химические свойства аммиака.
Образование иона аммония.
Свойства солей аммония.
Разложение солей аммония при нагревании.
Применение аммиака и солей аммония.

3.

Строение атома азота
7
N
Азот
14,0067
2s22p3
7N
2p
N
2s
2
5
II период
V группа
На внешнем уровне атома азота – валентные 1s-орбиталь,
на которой находятся два спаренных электрона,
и три p-орбитали, на каждой из которых по одному
неспаренному электрону.

4.

Образование молекулы аммиака
При образовании связей в молекуле аммиака атом
азота находится в состоянии sp3-гибридизации.
Н
:N + H
Н
: :
Н
:N:Н
Н
Н
Н
107,30
Н
109028’
На 4-й гибридизованной орбитали
атома N находится неподеленная
пара электронов.
Форма молекулы – пирамидальная.

5.

Строение молекул аммиака
Связи N-H полярные, молекула имеет
пирамидальную форму, общие
электронные пары смещены в сторону
атома азота. Одна из вершин занята
неподеленной парой электронов.
Молекула сильно полярна.
Между молекулами аммиака образуются
водородные связи:

6.

Физические свойства аммиака
Бесцветный газ с резким запахом.
Почти в два раза легче воздуха:
17
Dвозд ( NH 3 )
0,59
29
При охлаждении до -330С – cжижается.
Очень хорошо растворяется в воде, т.к.
образуются водородные связи между
молекулами аммиака и молекулами
воды (в 1V воды растворяется 700 V
аммиака.
10%-ный р-р – “нашатырный
спирт”.
Концентрированный раствор
содержит 25% аммиака.

7.

Способы получения аммиака
В промышленности:
N2 + 3H2
2NH3
Реакция проводится при
нагревании, под давлением,
в присутствии катализатора.
В лаборатории:
-Действием щелочей на соли аммония:
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
- Гидролиз нитридов:
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3

8.

Химические свойства аммиака
-3
NH3 – низшая степень окисления азота.
1. Аммиак - восстановитель
Реакция горения аммиака:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Каталитическое окисление аммиака:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
Аммиаком можно восстановить некоторые
неактивные металлы:
3CuO + 2 NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O

9.

II. Основные свойства аммиака:
При растворении аммиака в воде образуется
гидрат аммиака, который диссоциирует:
NH3 + H2O
NH3 H2O
NH4+ + OHион аммония
Изменяет окраску индикаторов:
Фенолфталеин – б/цв малиновый
Метилоранж – оранжевый желтый
Лакмус – фиолетовый синий
С кислотами образует соли аммония:
NH3 + HCl = NH4Cl хлорид аммония
2NH3 + = (NH4)2SO4 сульфат аммония
NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 гидросульфат аммония

10.

Образование иона аммония
NH3 + H+ = NH4+
H+
: :
+
Н
Н NН
Н
: :
: :
Н
НN
Н
: :
Атом азота находится в состоянии sp3гибридизации. Три связи образованы по
обменному механизму,четвертая –
по донорно-акцепторному.
Донор – атом азота – предоставляет
пару электронов.
Акцептор – ион Н+ - предоставляет
орбиталь.
+

11.

Соли аммония
Ион аммония по размерам и заряду близок к
ионам щелочных металлов, поэтому соли
аммония похожи на соли щелочных металлов.
Кристаллические вещества.
Белого цвета.
Хорошо растворяются в воде. Их растворение
в воде сопровождается поглощением тепла.
Качественная реакция на ион аммония –
взаимодействие солей с растворами щелочей:
NH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3 + H2O
характерный резкий
запах аммиака

12.

Разложение солей аммония при нагревании
Соли летучих кислот:
NH4Cl = NH3 + HCl
(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O
Cоли нелетучих кислот:
(NH4)2SO4 = NH4HSO4 + NH3
(NH4)3PO4 = (NH4)2HPO4 + NH3 без нагревания
(NH4)2HPO4 = NH4H2PO4 + NH3 при нагревании
Соли с анионом-окислителем:
(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O
NH4NO3 = N2O + 2H2O
NH4NO2 = N2 + 2H2O

13.

Применение аммиака и солей аммония
Производство
лекарств
Окислитель
ракетного
топлива
Соли
аммония
для
паяния
Производство
взрывчатых
веществ
Получение
соды
Аммиак
Азотная кислота
Хладоагент в
промышленных
холодильных
установках
Производство
фотопленки и
красителей
Обработка
драгоценных
металлов
Азотные
удобрения
Аммиачнаяселитра Ca(NO3)2
Сульфат аммония (NH4)2SO4
Хлорид аммония NH4Cl
Карбамид (мочевина) CO(NH2)2
Аммиачная вода NH3 H2O
Жидкий аммиак NH3