Што такое аміяк? Формула і ўласцівасці аміяку

Аміяк - злучэнне, якое з'яўляецца найважнейшым крыніцай азоту для жывых арганізмаў, а таксама што знайшлі прымяненне ў розных галінах прамысловасці. Што такое аміяк, якія яго ўласцівасці? Давайце разбярэмся.

Што такое аміяк: асноўныя характарыстыкі

Аміяк (нітрыд вадавода) - злучэнне азоту з вадародам, якое мае хімічную формулу NH _3. Форма малекулы нагадвае тригональную піраміду, у вяршыні якой размешчаны атам азоту.

Аміяк ўяўляе сабой газ, які не мае колеру, але які валодае рэзкім спецыфічным пахам. Шчыльнасць аміяку амаль у два разы менш, чым шчыльнасць паветра. Пры тэмпературы 15 ^o C яна складае 0,73 кг / м ^3. Шчыльнасць аміяку вадкага ў нармальных умовах роўная 686 кг / м ^3. Малекулярная маса рэчыва - 17,2 г / моль. Адметнай асаблівасцю аміяку з'яўляецца яго высокая растваральнасць у вадзе. Так, пры тэмпературы 0 ° C яе значэнне дасягае каля 1200 аб'ёмаў у аб'ёме вады, пры 20 ° C - 700 аб'ёмаў. Раствор «аміяк - вада» (аміячная вада) характарызуецца слабашчолачнымі рэакцыяй і даволі унікальным уласцівасцю ў параўнанні з іншымі шчолачамі: з павелічэннем канцэнтрацыі шчыльнасць зніжаецца.

Як утворыцца аміяк?

Што такое аміяк ў арганізме чалавека? Гэта канчатковы прадукт азоцістай абмену. Большую яго частку печань канвертуе ў мачавіну (карбамід) - менш таксічнае рэчыва.

Аміяк у прыродных умовах утвараецца ў выніку раскладання арганічных злучэнняў, якія змяшчаюць азот. Для выкарыстання ў прамысловасці гэта рэчыва атрымліваюць штучным шляхам.

Атрыманне аміяку ў прамысловых і лабараторных умовах

У прамысловых умовах аміяк атрымліваюць шляхам каталітычнага сінтэзу з азоту і вадароду:

N ₂ + 3H ₂ → 2NH3 + Q.

Працэс атрымання рэчывы праводзяць пры тэмпературы 500 ° C і ціску 350 атм. У якасці каталізатара выкарыстоўваецца порыстае жалеза. Атрыманы аміяк выдаляецца астуджэннем. Азот і вадарод, якія ня прарэагавалі, вяртаюцца на сінтэз.

У лабараторных умовах аміяк атрымліваюць у асноўным шляхам слабога награвання сумесі, якая складаецца з хларыду амонія і гашанай вапны:

2NH ₄ Cl + Ca (OH) ₂ → CaCl ₂ + 2NH ₃ ↑ + 2H ₂ O.

Для асушэння гатовае злучэнне прапускаецца праз сумесь вапны і з'едлівага натра. Даволі сухі аміяк можна атрымаць шляхам растварэння ў ім металічнага натрыю і наступнай перагонкі.

Дзе выкарыстоўваецца аміяк?

Нітрыд вадароду шырока ўжываецца ў розных галінах прамысловасці. Вялізныя яго колькасці выкарыстоўваюцца для вытворчасці азотнай кіслаты і розных угнаенняў (мачавіна, нітрат амонія і інш.), Палімераў, сінільнай кіслаты, соды, аммониевых соляў і іншых відаў прадукцыі хімічнай вытворчасці.

У лёгкай прамысловасці ўласцівасці аміяку ўжываюць пры ачыстцы і афарбоўванні такіх тканін, як шоўк, воўну і бавоўна. У сталеліцейным вытворчасці ён выкарыстоўваецца для павелічэння цвёрдасці сталі шляхам насычэння яе паверхневых слаёў азотам. У нафтахімічнай прамысловасці пры дапамозе нітрыду вадароду нейтралізуюць кіслотныя адходы.

Дзякуючы сваім тэрмадынамічных уласцівасцяў вадкі аміяк выкарыстоўваецца ў якасці холадагенту ў халадзільным абсталяванні.

Раствор нітрыду вадароду (нашатырны спірт) ўжываецца ў медыцыне для выводзін з непрытомныя станы, стымуляцыі ваніт, для апрацоўкі рук медперсаналу, пры ўкусах насякомых і інш.

Некаторыя хімічныя ўласцівасці аміяку

Нітрыд вадароду характарызуецца даволі высокай хімічнай актыўнасцю і здольны ўступаць у рэакцыі з многімі рэчывамі.

Пры ўзаемадзеянні аміяку з кіслотамі утвараюцца адпаведныя солі амонія. Так, да прыкладу, у выніку рэакцыі з азотнай кіслатой утворыцца аміячная салетра :

NH ₃ + HNO ₃ → NH ₄ NO _3.

Пры ўзаемадзеянні з HCl утворыцца хларыд амонія:

NH ₃ + HCl → NH ₄ Cl.

Солі амонія ўяўляюць сабой цвёрдыя крышталічныя рэчывы, што раскладаюцца ў вадзе і якія валодаюць ўласцівасцямі, уласцівымі солям металаў. Растворы злучэнняў, утвораных у выніку ўзаемадзеяння аміяку і моцных кіслот, маюць слабакіслымі рэакцыю.

За кошт атамаў азоту нітрыд вадароду з'яўляецца актыўным адраджэнцам. Аднаўленчыя ўласцівасці яго выяўляюцца пры награванні. Пры гарэнні ў атмасферы кіслароду ён утворыць азот і ваду. У прысутнасці каталізатараў ўзаемадзеянне з кіслародам дае аксід азоту. Нітрыд вадароду мае здольнасць аднаўляць металы з аксідаў.

Галагены ў выніку рэакцыі з аміякам ўтвараюць галагеніду азоту - небяспечныя выбуховыя рэчывы. Пры ўзаемадзеянні з карбонавымі кіслотамі і іх вытворнымі нітрыд вадароду ўтварае Амід. У рэакцыях з вуглём (пры 1000 ° С) і метанам ён дае сінільная кіслату.

З іёнамі металаў аміяк ўтварае аминокомплексы, або аммиакаты (комплексныя злучэнні), якія маюць характэрную асаблівасць: атам азоту заўсёды звязаны з трыма атамамі вадароду. У выніку комплексообразования змяняецца афарбоўка рэчывы. Так, да прыкладу, блакітны раствор меднага купарваса пры даданні нітрыду вадароду набывае інтэнсіўны сіне-фіялетавы колер. Многія з аминокомплексов валодаюць дастатковай устойлівасцю. Дзякуючы гэтаму яны могуць быць атрыманы ў цвёрдым выглядзе.

У вадкім аміяку добра раствараюцца як іённыя, так і непалярныя неарганічныя і арганічныя злучэнні.

Санітарна-гігіенічныя характарыстыкі

Аміяк адносяць да чацвёртага класа небяспекі. Гранічна дапушчальная максімальна-разовая канцэнтрацыя (ПДК) у паветры населеных пунктаў роўная 0,2 мг / м ^3, сярэднясутачная - 0,04. У паветры рабочай зоны ўтрыманне аміяку не павінна быць вышэй за 20 мг / м³. Пры такіх канцэнтрацыях пах рэчывы не адчуваецца. Фіксавацца чалавечым нюхам ён пачынае пры 37 мг / м³. То бок, калі пах аміяку адчуваецца, гэта азначае, што дапушчальныя нормы знаходжання рэчыва ў паветры значна перавышаныя.

Ўплыў на чалавечы арганізм

Што такое аміяк з пункту гледжання ўздзеяння на чалавека? Гэта таксікантаў. Яго адносяць да рэчываў, здольным аказваць задушлівыя і нейротропный дзеянне, інгаляцыйнае атручэнне якімі можа прывесці да ацёку лёгкіх і паразы нервовай сістэмы.

Аміячныя пары раздражняльна ўздзейнічаюць на скурныя пакровы, слізістыя абалонкі вачэй і органаў дыхання. Канцэнтрацыя рэчыва, пры якой выяўляецца раздражненне зяпы, складае 280 мг на куб. метр, вачэй - 490 мг на куб. метр. У залежнасці колькасці нітрыду вадароду ў паветры могуць узнікаць пяршэнне ў горле, абцяжаранасць дыхання, прыступы кашлю, боль у вачах, багатае слёзацёк, хімічны апёк рагавіцы, страта гледжання. Пры ўтрыманні аміяку 1,5 г на куб. метр на працягу гадзіны развіваецца таксічны ацёк лёгкіх. У выпадку кантакту вадкага аміяку і яго раствораў (у высокіх канцэнтрацыях) са скурай магчымыя пачырванення, сверб, паленне, дэрматыты. Бо звадкаваны нітрыд вадавода пры выпарэнні паглынае цяпло, магчымыя абмаражэння рознай ступені.

Сімптомы атручвання аміякам

Атручэнне дадзеных таксікантаў можа выклікаць зніжэнне слыхавога парога, млоснасць, галавакружэнне, галаўны боль і інш. Магчымыя змены ў паводзінах, у прыватнасці моцнае ўзбуджэнне, трызненне. Праява сімптомаў у шэрагу выпадкаў мае перарывісты характар. Яны могуць на некаторы час спыняцца, а потым аднаўляцца з новай сілай.

Улічваючы ўсе магчымыя наступствы ўздзеяння аміяку, вельмі важна выконваць меры засцярогі пры працы з дадзеным рэчывам і не дапускаць перавышэння яго канцэнтрацыі ў паветранай асяроддзі.