химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

и.

Ниже приведены некоторые типы реакций в жидком аммиаке и, для срак- . нения, в воде.

1. Реакции нейтрализации между аммонокислотой и аммонооснованием:

KNH2 + NhLjCl = КС1 +- 2H3N КОН + ОН3С1 = КС1 + 2Н20

2. Растворение в аммонокислоте нерастворимого в жидком аммиаке основ-

ного и амфотерного нитрида, гидронигрида, дигидронитрида:

Ca3N2 + 6NH4CI = ЗСаС12 + 8H3N

СаО + 2OH3CI = СаС12 + ЗН20 Zn(NH2)2 + 2NH4C1 = fZn(NH3)4]CJ2 Zn(OH)2 + 2OH3CI = [Zn(OH2)4]Cl2

3. Растворение в аммоноосновании нерастворимого в жидком аммиаке

кислотного и амфотерного нитрида, гидронитрида, дигидронитрида:

378

6KNH2 + CaN4 = 3K2[CN2] + 4HaN

2КОН + С02 = К2[С03] + Н20 2KNH2 + Zn(NH2)2 = K2[Zn(NH2)4]

2КОН + Zn(OH)2 = K2[Zn(QH)4]

4. Аммонолиз вещества, растворенного в жидком аммиаке:

РС15 + 8H3N = PN(NH2)2 + 5NH4C1

PCI5 + 9Н20 = РО(ОН)з + 50Н3С1 S02C12 + 4H3N = S02(NH2)2 + 2NH4C1 S02C12 + 4H20 = S02(OH)2 + 2OH3CI

2KNH2 + Н2 2КОН + Н2 = [Mg(NH3)6]Cl2 + Н2 = [Mg(OH2)6]Cl2 + Н2

5. Взаимодействие простого вещества с жидким аммиаком, аммонооснова-

нием, аммонокислотой:

2К + 2H3N = 2К + 2Н20 = Mg + 2NH4C1 + 4H3N Mg + 20H3C1 + 4H20

Жидкий аммиак как растворитель широко применяется для проведения различных синтезов.

Н

I

H-N-H I

Н

Аммиак очень хорошо растворяется в воде (при 20°С в одном объеме НгО растворяется около 700 объемов'NH3). Хорошая растворимость объясняется образованием водородной связи между молекулами NH3 и Н20. Поскольку молекула NH3 — лучший акцептор протона, чем Н20, то в растворе имеет место ионизация:

Н I

H-N:...H-6: '

I I

Н Н

Появление ионов ОН" создает щелочную среду раствора» Но, как это видно из значения константы основности

реакция протекает в незначительной степени. В растворе с молярной концентрацией аммиака 1 моль/л ионизируется, например, всего лишь 0,4% молекул NH3 и Н20.

При взаимодействии ионов NH4 и ОН" вновь образуются молекулы H3N и Н20, между которыми имеет место водородная связь. Следова-

379

тельно, ионное соединение NH4OH (гидроксид аммония) не существует, как не существуют гидроксид оксония ОН3ОН и дигидронитрид аммония NH4NH2-

Из водных растворов аммиака выделяются два кристаллогидрата (рис. 158) NH3-H20 и 2NH3-H20, устойчивые лишь при низкой температуре. Молекулы аммиака и воды связаны в кристаллогидратах водородной связью. Так, NHVH2O имеет структуру, в которой основой являются цепи из молекул воды, объединенных водородными связями. Цепи объединяются между собой в трехмерную решетку молекулами аммиака также посредством водородных

.н-о

Н

Н-О. . I

Н

I

!

NH р

I

. н-о -.. н-о..

I

н

NH с

Ионы NHJ значительно легче образуются при взаимодействии аммиака с кислотами, например:

NH3 + НСЮ4 = NH4CIO4

При этом чем сильнее кислоты, тем устойчивее их аммонийные произ- -водные. Например, в ряду NH4F—NH4C1—NH4Br—NH4I термическая устойчивость солей возрастает. Почти все соли аммония хорошо растворимы и полностью диссоциируют в воде. При их гидролизе ионы NH4 и ОН" связываются в гидрат аммиака и возникает кислая среда: NH4 + 2НОН NH3 • • • Н20 + ОН;, А'298 = 5,5- Ю"" При нагревании аммиак проявляет восстановительные свойства, окисляясь обычно до свободного азота:

4NH3 -f 302 = 2N2 + 6Н20, A'296 = Ю229

Эта реакция необратима (ДЯ << О, Д5 > 0).

На восстановительной способности NH3 основано применение NH4C1 (нашатыря) для очистки от оксидов поверхности металлов при пайке:

ЗСиО + 2NH4CI = ЗСи + ЗН20 + 2НС1 +N2

380

Н*° Мол. доли HHj,% NHj

Р и с. 158. Диаграмма состояния системы Н2О - NH3

В промышленности аммиак получают синтезом из простых веществ:

72ЭД + з/2н2(г) ^ ЫНз(г), ДЯ°98 = -16,19 кДж,

Д5°298 = -103 Дж/К

Поскольку энтальпия образования аммиака невелика, а его синтез сопровождается уменьшением энтропии в соответствии с принципом Ле Шателье, процесс проводят (рис. 159) при высоком давлении (107—108 Па). Для ускорения реакции применяют катализатор. В качестве катализатора наибольшую активность проявляют простые вещества элементов подгруппы железа

I. (рис. 160). В технике обычно применяют железный катализатор (с добавлением

[активаторов). Процесс ведут при 450—

<500°С.

, Аммиак выделяется также при коксо-

Атомный номер элемента

I вании каменного угля. В лаборатории его получают действием щелочей на

; аммонийные соли. Основная масса произ- Р и с- 160- Зависимость каталитической активности ряда водимого аммиака используется для металлов в реакции 2NH3 = получения азотной кислоты и азотистых =N2+ ЗН2 (800°С, 1-Ю6 Па)

'Удобрений — жидкого аммиака и его от атомного номера элемента

381

водных растворов, NH4N03, (NH4)2S04 и др. Водный раствор аммиака SI!. .„*,) - важный реактив для проведения различных реак-

'N—N

ЦИЙСоединенил азота (-П). Азот, как и кислород, образует «ади-ве-я перек^^ого типа - п е р н и т р и д ы. Последние можно рассматривать как производные радикалов, образующихся при последователь-ном разрыве связ

страница 113
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы веб програмирования
вешалка sheffilton sht-wr1 хром/серый
курсы мастера маникюра с трудоустройством
зеленоград курсы наращивания ресниц

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)