Անգույն գազ սուր հոտով ամոնիակ NH3 ոչ միայն լավ է լուծվում ջրի մեջ ջերմության արտանետմամբ: Նյութը ակտիվորեն փոխազդում է H2O մոլեկուլների հետ՝ ձևավորելով թույլ ալկալի: Լուծումը ստացել է մի քանի անվանում, որոնցից մեկը ամոնիակ ջուր է։ Միացությունն ունի զարմանալի հատկություններ, որոնք են ձևավորման եղանակը, բաղադրությունը և քիմիական ռեակցիաները։
Ամոնիումի իոնի առաջացում
Ամոնիակային ջրի բանաձևը NH4OH է: Նյութը պարունակում է NH4+ կատիոն, որն առաջանում է ոչ մետաղներից՝ ազոտից և ջրածնից։ Ամոնիակի մոլեկուլում N ատոմներն օգտագործում են 5 արտաքին էլեկտրոններից միայն 3-ը՝ կովալենտային բևեռային կապեր ձևավորելու համար, և մեկ զույգ մնում է չպահանջված: Խիստ բևեռացված ջրի մոլեկուլում ջրածնի պրոտոնները H+ թույլ կապված են թթվածնի հետ, նրանցից մեկը դառնում է ազատ էլեկտրոնային զույգ ազոտի դոնոր (ընդունող):
Ամոնիումի իոնը ձևավորվում է մեկ դրական լիցքով և թույլ կովալենտային կապի հատուկ տեսակով՝ դոնոր-ընդունիչ։ Իր չափսերով, լիցքավորմամբ և որոշ այլ հատկանիշներով այն նման էկալիումի կատիոն և իրեն նման է ալկալային մետաղների: Քիմիապես անսովոր, միացությունը փոխազդում է թթուների հետ և ձևավորում մեծ գործնական նշանակություն ունեցող աղեր։ Անուններ, որոնք արտացոլում են նյութի ստացման առանձնահատկությունները և հատկությունները՝
- ամոնիակ ջուր;
- ամոնիումի հիդրօքսիդ;
- ամոնիակ հիդրատ;
- կաուստիկ ամոնիում.
Նախազգուշական միջոցներ
Ամոնիակի և նրա ածանցյալների հետ աշխատելիս պետք է զգույշ լինել: Կարևոր է հիշել.
- Ամոնիակ ջուրը տհաճ հոտ ունի։ Արտազատված գազը գրգռում է քթի խոռոչի լորձաթաղանթը, աչքերը, առաջացնում հազ։
- Երբ ամոնիակը պահվում է թույլ փակ շշերի մեջ, ամպուլներն ազատում են ամոնիակ:
- Կարելի է հայտնաբերել առանց գործիքների, միայն հոտով, նույնիսկ փոքր քանակությամբ գազի լուծույթում և օդում:
- Մոլեկուլների և կատիոնների հարաբերակցությունը լուծույթում փոխվում է տարբեր pH-ի դեպքում:
- Մոտ 7 արժեքի դեպքում թունավոր գազի NH կոնցենտրացիան նվազում է +
Ամոնիումի հիդրօքսիդի արտադրություն. Ֆիզիկական հատկություններ
Երբ ամոնիակը լուծվում է ջրի մեջ, առաջանում է ամոնիակ ջուր։ Այս նյութի բանաձևը NH4OH է, բայց իրականում իոնները ներկա են միաժամանակ
NH4+, OH–, NH3 մոլեկուլ և H2O. Ամոնիակի և ջրի միջև իոնափոխանակության քիմիական ռեակցիայում հաստատվում է հավասարակշռության վիճակ։ Գործընթացը կարող է ցուցադրվելգծապատկերի օգնությամբ, որտեղ հակառակ ուղղված սլաքները ցույց են տալիս երևույթների շրջելիությունը։
Լաբորատորիայում ամոնիակային ջրի ստացումն իրականացվում է ազոտ պարունակող նյութերի փորձարկումներով։ Ամոնիակը ջրի հետ խառնելիս ստացվում է թափանցիկ, անգույն հեղուկ։ Բարձր ճնշման դեպքում գազի լուծելիությունը մեծանում է։ Ջուրն ավելի շատ ամոնիակ է արտազատում իր մեջ լուծված, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է: Արդյունաբերական կարիքների և արդյունաբերական մասշտաբով գյուղատնտեսության համար ամոնիակի լուծարմամբ ստացվում է 25% նյութ։ Երկրորդ մեթոդը ներառում է կոքսի վառարանի գազի ռեակցիայի օգտագործումը ջրի հետ։
Ամոնիումի հիդրօքսիդի քիմիական հատկությունները
Երբ երկու հեղուկներ են շփվում՝ ամոնիակ ջուր և աղաթթու, դրանք ծածկվում են սպիտակ ծխով: Այն բաղկացած է ռեակցիայի արտադրանքի մասնիկներից՝ ամոնիումի քլորիդից։ Աղաթթվի նման ցնդող նյութի դեպքում ռեակցիան տեղի է ունենում հենց օդում։
Թեթևակի ալկալային ամոնիակ հիդրատի քիմիական հատկություններ՝
- Նյութը շրջելիորեն տարանջատվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով ամոնիումի կատիոն և հիդրօքսիդի իոն։
- NH իոնի առկայության դեպքում4+ ֆենոլֆթալեինի անգույն լուծույթը դառնում է բոսորագույն, ինչպես ալկալիներում:
- Թթուների հետ չեզոքացման քիմիական ռեակցիան հանգեցնում է ամոնիումի աղերի և ջրի առաջացմանը՝ NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Ամոնիակաջուրը մտնում է իոնափոխանակման ռեակցիաների մեջ մետաղական աղերի հետ, որոնք համապատասխանում են թույլ հիմքերին, և առաջանում է ջրում չլուծվող հիդրօքսիդ.2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (կապույտ նստվածք).
Ամոնիակ ջուր. կիրառություն տնտեսության տարբեր ոլորտներում
Անսովոր նյութը լայնորեն կիրառվում է կենցաղում, գյուղատնտեսության, բժշկության, արդյունաբերության մեջ։ Տեխնիկական ամոնիակ հիդրատն օգտագործվում է գյուղատնտեսության, սոդայի մոխրի, ներկերի և այլ ապրանքների արտադրության մեջ։ Հեղուկ պարարտանյութը պարունակում է ազոտ՝ բույսերի կողմից հեշտությամբ մարսվող տեսքով: Նյութը համարվում է ամենաէժանը և ամենաարդյունավետը նախացանքային կիրառման համար բոլոր մշակաբույսերի համար:
Ամոնիակային ջրի արտադրությունն արժե երեք անգամ ավելի քիչ, քան պինդ հատիկավոր ազոտային պարարտանյութերի արտադրությունը։ Հերմետիկորեն փակված պողպատե տանկերն օգտագործվում են հեղուկների պահպանման և տեղափոխման համար: Մազերի ներկերի և գունաթափման որոշ տեսակներ պատրաստվում են կաուստիկ ամոնիումով: Յուրաքանչյուր բժշկական հաստատություն ունի ամոնիակով պատրաստուկներ՝ 10% ամոնիակի լուծույթ։
Ամոնիումի աղեր. հատկություններ և գործնական արժեք
Նյութերը, որոնք ստացվում են թթուների հետ ամոնիումի հիդրօքսիդի փոխազդեցությունից, օգտագործվում են տնտեսական գործունեության մեջ։ Աղերը տաքացնելիս քայքայվում են, լուծվում ջրում, ենթարկվում հիդրոլիզի։ Նրանք քիմիական ռեակցիաների մեջ են մտնում ալկալիների և այլ նյութերի հետ։ Ամոնիումի քլորիդները, նիտրատները, սուլֆատները, ֆոսֆատները և ամոնիումի կարբոնատները ձեռք են բերել ամենակարևոր գործնական արժեքը։
ՇատԱմոնիումի իոն պարունակող նյութերի հետ աշխատելիս կարևոր է պահպանել կանոններն ու անվտանգության միջոցները: Արդյունաբերական և գյուղատնտեսական ձեռնարկությունների պահեստներում, դուստր տնտեսություններում պահվելիս նման միացությունների շփումը կրի և ալկալիների հետ չպետք է լինի: Եթե փաթեթների կնիքները կոտրվեն, ապա քիմիական ռեակցիա կսկսվի թունավոր գազի արտանետմամբ: Յուրաքանչյուր ոք, ով պետք է աշխատի ամոնիակ ջրի և դրա աղերի հետ, պետք է իմանա քիմիայի հիմունքները: Օգտագործված նյութերը չեն վնասի մարդկանց կամ շրջակա միջավայրին, եթե պահպանվեն անվտանգության պահանջները:
