Kde se v průmyslu používá amoniak? Amoniak, čpavek a čpavek

Vodík je za normálních podmínek bezbarvý plyn s ostrým charakteristickým zápachem (vůně čpavku)

Halogeny (chlór, jód) tvoří s čpavkem nebezpečné výbušniny - halogenidy dusíku (chlorid dusný, jodid dusnatý).

Amoniak reaguje s halogenovanými alkany prostřednictvím nukleofilní adice za vzniku substituovaného amonného iontu (metoda pro výrobu aminů):

(methylamonium hydrochlorid)

Vyrábí amidy s karboxylovými kyselinami, jejich anhydridy, halogenidy kyselin, estery a další deriváty. S aldehydy a ketony - Schiffovy báze, které lze redukovat na odpovídající aminy (reduktivní aminace).

Při 1000 °C reaguje amoniak s uhlím za vzniku kyseliny kyanovodíkové HCN a částečně se rozkládá na dusík a vodík. Může také reagovat s metanem za vzniku stejné kyseliny kyanovodíkové:

Historie jména

Amoniak (v evropské jazyky jeho jméno zní jako „amoniak“) vděčí za svůj název oáze Ammon v severní Africe, která se nachází na křižovatce karavanních cest. V horkém klimatu se močovina (NH 2) 2 CO, obsažená v živočišných odpadech, rozkládá obzvláště rychle. Jedním z produktů rozkladu je amoniak. Podle jiných zdrojů dostal čpavek svůj název ze staroegyptského slova Amonian. Takto se nazývali lidé, kteří uctívali boha Amona. Při svých rituálech šňupali čpavek NH 4 Cl, který při zahřívání odpařuje čpavek.

Kapalný amoniak

Kapalný amoniak, i když v malé míře, disociuje na ionty (autoprotolýza), což ukazuje jeho podobnost s vodou:

Samoionizační konstanta kapalného amoniaku při −50 °C je přibližně 10 −33 (mol/l)².

Kovové amidy vznikající reakcí s amoniakem obsahují záporný iont NH 2 −, který také vzniká při samoionizaci amoniaku. Amidy kovů jsou tedy analogy hydroxidů. Rychlost reakce se zvyšuje při přechodu z Li na Cs. Reakce se výrazně urychlí v přítomnosti i malých nečistot H20.

Roztoky kov-amoniak mají v sobě kovovou elektrickou vodivost, atomy kovů se rozkládají na kladné ionty a solvatované elektrony obklopené molekulami NH 3 . Kovovo-amoniakální roztoky, které obsahují volné elektrony, jsou nejsilnějšími redukčními činidly.

Komplexace

Díky svým vlastnostem poskytujícím elektrony mohou molekuly NH 3 vstupovat do komplexních sloučenin jako ligandy. Zavedení přebytku amoniaku do roztoků solí d-kovů tedy vede k tvorbě jejich aminokomplexů:

Komplexace je obvykle doprovázena změnou barvy roztoku. Takže v první reakci se modrá barva (CuSO 4) změní na tmavě modrou (barva komplexu) a ve druhé reakci se barva změní ze zelené (Ni(NO 3) 2) na modrofialovou. Nejsilnější komplexy s NH 3 tvoří chrom a kobalt v oxidačním stavu +3.

Biologická role

Amoniak je konečným produktem metabolismu dusíku v těle lidí a zvířat. Vzniká při metabolismu bílkovin, aminokyselin a dalších dusíkatých sloučenin. Pro tělo je proto vysoce toxický většina z amoniak se během ornitinového cyklu přeměňuje v játrech na neškodnější a méně toxickou sloučeninu – karbamid (močovinu). Močovina je pak vylučována ledvinami a část močoviny může být přeměněna játry nebo ledvinami zpět na amoniak.

Amoniak mohou játra využít i pro reverzní proces - resyntézu aminokyselin z amoniaku a ketoanalogů aminokyselin. Tento proces se nazývá "reduktivní aminace". Kyselina asparagová se tedy získává z kyseliny oxaloctové, kyselina glutamová se získává z kyseliny α-ketoglutarové atd.

Fyziologické působení

Svým fyziologickým účinkem na organismus patří do skupiny látek s dusivým a neurotropním účinkem, schopných způsobit toxický plicní edém a těžké poškození při vdechování. nervový systém. Amoniak má lokální i resorpční účinky.

Páry čpavku silně dráždí sliznice očí a dýchacích orgánů a také pokožku. To je to, co člověk vnímá jako štiplavý zápach. Páry čpavku způsobují nadměrné slzení, bolesti očí, chemické poleptání spojivky a rohovky, ztrátu zraku, záchvaty kašle, zarudnutí a svědění kůže. Když se zkapalněný amoniak a jeho roztoky dostanou do kontaktu s kůží, dochází k pocitu pálení a je možné chemické poleptání s puchýři a ulceracemi. Zkapalněný čpavek navíc při odpařování pohlcuje teplo a při kontaktu s pokožkou dochází k omrzlinám různého stupně. Vůně čpavku je cítit při koncentraci 37 mg/m³.

aplikace

Amoniak je jedním z nejdůležitějších produktů chemického průmyslu, jeho roční celosvětová produkce dosahuje 150 milionů tun. Používá se především k výrobě dusíkatých hnojiv (dusičnan a síran amonný, močovina), výbušnin a polymerů, kyseliny dusičné, sody (pomocí amoniakové metody) a dalších produktů chemického průmyslu. Jako rozpouštědlo se používá kapalný amoniak.

Míra spotřeby na tunu čpavku

Na výrobu jedné tuny čpavku v Rusku se spotřebuje průměrně 1200 nm³ zemního plynu, v Evropě - 900 nm³.

Běloruský Grodno Azot spotřebuje 1200 nm³ zemního plynu na tunu čpavku po modernizaci se očekává pokles spotřeby na 876 nm³.

Ukrajinští výrobci spotřebují od 750 nm³ do 1170 nm³ zemního plynu na tunu čpavku.

Technologie UHDE uvádí spotřebu 6,7 - 7,4 Gcal energetických zdrojů na tunu čpavku.

Amoniak v medicíně

Při bodnutí hmyzem se čpavek používá zevně ve formě pleťových vod. 10% vodný roztok čpavku je známý jako čpavek.

Možné nežádoucí účinky: při dlouhodobé expozici (inhalační použití) může amoniak způsobit reflexní zástavu dechu.

Lokální použití je kontraindikováno u dermatitidy, ekzému, jiných kožních onemocnění, stejně jako u otevřených traumatických poranění kůže.

V případě náhodného poškození oční sliznice vypláchněte vodou (15 minut každých 10 minut) nebo 5% roztokem kyseliny borité. Oleje a masti se nepoužívají. Při postižení nosu a krku použijte 0,5% roztok kyseliny citronové nebo přírodní šťávy. Při perorálním podání pijte vodu, ovocnou šťávu, mléko, nejlépe 0,5% roztok kyseliny citrónové nebo 1% roztok kyseliny octové, dokud se obsah žaludku zcela nezneutralizuje.

Interakce s jinými léky není známa.

Výrobci čpavku

Výrobci čpavku v Rusku

Společnost	2006, tisíce tun	2007, tisíce tun
OJSC Togliattiazot]]	2 635	2 403,3
OJSC NAC "Azot"	1 526	1 514,8
JSC Acron	1 526	1 114,2
JSC "Nevinnomyssk Azot", Nevinnomyssk	1 065	1 087,2
OJSC "Minudobreniya" (Rososh)	959	986,2
KOAO "AZOT"	854	957,3
OJSC "Azot"	869	920,1
JSC "Kirovo-Chepetsk chemical" rostlina"	956	881,1
OJSC Cherepovets Azot	936,1	790,6
CJSC Kuibyshevazot	506	570,4
Gazprom Salavat neftechim"	492	512,8
"Minerální hnojiva" (Perm)	437	474,6
JSC "Dorogobuzh"	444	473,9
OJSC "Voskresensk Mineral Fertilizers"	175	205,3
JSC "Shchekinoazot"	58	61,1
LLC "MendeleevskAzot"	-	-
Celkový	13 321,1	12 952,9

Rusko představuje asi 9 % celosvětové produkce čpavku. Rusko je jedním z největších světových vývozců čpavku. Asi 25 % celkové produkce čpavku jde na export, což je asi 16 % světového exportu.

Výrobci čpavku na Ukrajině

Jupiterovy mraky jsou vyrobeny z čpavku.

viz také

Poznámky

Odkazy

//
// Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: V 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
// Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: V 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
// Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: V 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.

Literatura

Achmetov N.S. Obecná a anorganická chemie. - M.: postgraduální škola, 2001.

Amoniak je těkavá sloučenina vodíku (nitrid vodíku), která hraje vedoucí roli v moderním průmyslu.

Přestože byl objeven až v osmnáctém století, je člověku znám odnepaměti. Vodný roztok amoniaku je amoniak. Tato látka se nachází v produktech rozkladu živých organismů a moči. Proto při rozkladu organické hmoty (zbytky rostlin, živočichů) se uvolňuje čpavek a tím vzniká štiplavý zápach hniloby (čpavek).

Historie amoniaku

Amoniak objevil na konci 18. století britský chemik Joseph Priestley, jeden ze zakladatelů moderní chemie, který učinil mnoho důležitých objevů i v jiných oblastech vědy (fyzika, biologie, optika).

Na seznamu jeho vynálezů je například: sycená voda, za kterou dostal medaili od Královské společnosti v Londýně, nebo známá guma (dříve všichni používali chléb na vymazání grafitu).

Nelze popřít, že Joseph Priestley nesmírně přispěl k chemii, zejména v oblasti plynů, ale mnoho z jeho úspěchů bylo dosaženo náhodou.

Joseph Priestley připravoval amoniak zahříváním chloridu amonného (amoniak) s hydroxidem vápenatým (hašené vápno) a následným sběrem výsledného plynu do rtuťové lázně.

Rtuťová lázeň je speciální zařízení vytvořené Priestleym ke koncentraci plynů. Při pokojové teplotě je rtuť kapalinou s vysokou hustotou, která jí brání absorbovat plyny. Vědec je snadno izoloval od látek zahřátím nad povrchem rtuti.

Rovnice amoniaku:

2NH4Cl + Ca(OH)2 = NH3 + CaCl2.

Po objevu čpavku Josephem Priestleym jeho studium nezůstalo stát.

V roce 1784 složení této látky stanovil chemik Louis Berthollet, který ji rozložil na původní prvky elektrickým výbojem.

Název „amoniak“ dostal již v roce 1787 z latinského názvu pro amoniak a samotný název „amoniak“, který jsme zvyklí používat, zavedl Jakov Dmitrievich Zakharov v roce 1801.

Ale tady je to, co je zajímavé. Sto let před Josephem Priestleym a jeho objevem čpavku pozoroval vědec Robert Boyle jev, při kterém hůl, dříve namočená v kyselině chlorovodíkové, začala kouřit, když byla přivedena do plynu uvolněného hořením hnoje. To se vysvětluje tím, že kyselina a amoniak reagovaly a jeho produkty obsahovaly chlorid amonný, jehož částice vytvořily kouř. Ukázalo se, že experimentální metody amoniak byl identifikován již dávno, ale jeho přítomnost ve světě byla prokázána mnohem později.

Složení molekuly

Molekula amoniaku (NH 3) má tvar čtyřstěnu s atomem dusíku na vrcholu. Obsahuje čtyři elektronová oblaka, která se překrývají podél vazebné linie, proto molekula obsahuje výhradně sigma vazby. Ve srovnání s vodíkem má dusík vyšší elektronegativitu, takže celkové elektronové páry v molekule jsou posunuty směrem k němu. A protože jsou v čpavku všude jednoduché vazby, typ hybridizace je sp 3 a úhel mezi elektronovými mraky je 109 stupňů.

Způsoby získávání

Ročně se na světě vyrobí asi 100 milionů tun čpavku, takže tento proces lze právem považovat za jeden z nejvýznamnějších na světě. Vyrábí se v kapalné formě nebo jako pětadvacetiprocentní roztok.

Existují následující způsoby, jak jej získat:

1. V průmyslu se amoniak vyrábí syntézou dusíku a vodíku, která je doprovázena uvolňováním tepla. Navíc tato reakce může probíhat pouze při vysoké teplotě, tlaku a v přítomnosti katalyzátoru, který sice slabou reakci urychluje, ale sám do ní nevstoupí.

Reakční rovnice amoniaku:

N2 + 3H2⇄ 2NH3 + Q

2. Při koksování uhlí lze získat amoniak.

Ve skutečnosti uhlí neobsahuje žádný čpavek, ale obsahuje ho hodně organické sloučeniny, které obsahují dusík a vodík. A když se uhlí silně zahřívá (pyrolýza), tyto složky tvoří čpavek, který vychází jako vedlejší produkt.

3. V laboratoři se amoniak vyrábí zahříváním chloridu amonného a hydroxidu vápenatého:

2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H20

4. Nebo zahříváním chloridu amonného s koncentrovanou alkálií:

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H20

aplikace

Amoniak je nenahraditelná a skutečně potřebná látka, bez které by se světový průmysl zpomalil. Jeho záběr je široký: podílí se na všech procesech lidské výroby, od továren a laboratoří až po medicínu. Jeho výhodou je, že je šetrný k životnímu prostředí a poměrně levný produkt.

Oblasti použití amoniaku:

Chemický průmysl. Používá se při výrobě hnojiv, polymerů, kyseliny dusičné, výbušnin a jako rozpouštědlo (kapalný amoniak).
Chladicí jednotky. Amoniak se absorpcí odpařuje velké množství teplo z životní prostředí, protože má určité termodynamické vlastnosti. Chladicí systémy založené na jeho použití jsou více než efektivní, a proto je hlavním chladivem v průmyslu.
Lék. Amoniak nebo 10% roztok amoniaku se používá k zotavení z mdloby (podráždění receptorů nosní sliznice pomáhá stimulovat dýchání), čištění rukou chirurga, vyvolávání zvracení a tak dále.
Textilní průmysl. Používá se k výrobě syntetických vláken. Amoniak se také používá při čištění nebo barvení různých tkanin.

Fyzikální vlastnosti

Tady je co fyzikální vlastnosti obsažené v amoniaku:

Za normálních podmínek je to plyn.
Bezbarvý.
Má štiplavý zápach.
Jedovatý a velmi toxický.
Velmi dobře rozpustný ve vodě (jeden objem vody na sedm set objemů amoniaku) a řadu organická hmota.
Teplota tání je -80 °C.
Bod varu je asi -36 °C.
Je výbušný a hořlavý.
Asi o polovinu lehčí než vzduch.
Má molekulární krystalová mřížka je tedy tavitelný a křehký.
Molární hmotnost amoniaku je 17 gramů/mol.
Při zahřívání v kyslíkovém prostředí se rozkládá na vodu a dusík.

Chemické vlastnosti amoniaku

Amoniak je silné redukční činidlo, protože stupeň oxidace dusíku v molekule je minimální. Je také schopen oxidační vlastnosti, což se stává mnohem méně často.

Reakce s amoniakem:

S kyselinami tvoří čpavek amonné soli, které se zahřátím rozkládají. S kyselina chlorovodíková Amoniak vytváří chlorid amonný a se sírou vytváří síran amonný.

NH3 + HCL = NH4CL

NH3 + H2S04 = (NH4)2S04

Při zahřívání kyslíkem vzniká dusík a za účasti katalyzátoru (Pt) se získává oxid dusnatý.

4NH3 + 502 = 4NO + 6H20

4NH3 + 302 = 2N2 + 6H20

S vodou se tvoří nestabilní hydrát amoniaku.

NH3 + H20 = NH3 x H20

Amoniak je schopen vykazovat alkalické vlastnosti, proto při interakci s vodou tvoří slabou zásadu - NH 4 OH. Ale ve skutečnosti taková sloučenina neexistuje, takže vzorec by měl být napsán takto: NH 3 × H 2 O.

S oxidy kovů.

2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H20

S halogeny.

8NH3 + 3Cl2=N2 + 6NH4Cl

Se solemi kovů.

3NH 3 + ZH 2 O + AlCl 3 = Al(OH) 3 ↓ + 3NH 4Cl

Sloučeniny amoniaku

Při interakci s amoniakem vzniká několik typů komplexních látek:

Amonné soli. Vznikají v důsledku reakcí amoniaku s kyselinami a při zahřívání se rozkládají.
Amidy. Jedná se o soli, které se získávají úpravou alkalických kovů amoniakem.
Hydrazin. Jedná se o látku, která se získává oxidací amoniaku chlornanem sodným za přítomnosti želatiny.
Aminy. Amoniak reaguje s halogenalkany jako adiční reakce za vzniku solí.
Amoniak. Se solemi stříbra a mědi tvoří amoniak komplexní soli.

Biologická role

Amoniak je látka vznikající v organismech živých bytostí při metabolismu, která je produktem metabolismu dusíku v nich. Hraje důležitou roli ve fyziologii zvířat, ale pro organismy je vysoce toxický a téměř v nich není obsažen. čistá forma. Většinu z něj zpracují játra na neškodnou látku – močovinu nebo, jak se jí také říká, močovinu.

Pomáhá také neutralizovat kyseliny vstupující do těla s jídlem, čímž udržuje acidobazickou rovnováhu krve.

Amoniak je důležitým zdrojem dusíku pro rostliny. Absorbují ho hlavně z půdy, ale to je velmi pracný a neefektivní proces. Některé rostliny jsou schopny akumulovat dusík obsažený v atmosféře pomocí speciálních enzymů – dusíkatých látek. Poté zpracovávají dusík na užitečné sloučeniny, jako jsou proteiny a aminokyseliny.

Souhrnné stavy

Amoniak může být v různých stavech agregace:

Je přítomen jako bezbarvý plyn s nepříjemným štiplavým zápachem za normálních podmínek.
Může se také velmi dobře rozpouštět ve vodě, takže může být skladován ve formě vodného roztoku o určité koncentraci. V důsledku tlaku a extrémního ochlazování zkapalňuje a stává se kapalinou.
Amoniak má pevné skupenství, ve kterém se jeví jako bezbarvé krychlové krystaly.

Otrava amoniakem

Jak bylo uvedeno výše, amoniak je extrémně toxická a jedovatá látka. Je klasifikován jako třída nebezpečnosti čtyři.

Otrava tímto plynem je doprovázena narušením mnoha tělesných procesů:

Nejprve je ovlivněn nervový systém a snížena absorpce kyslíku nervovými buňkami.
Při pronikání do hltanu, poté do průdušnice a průdušek se amoniak usazuje na sliznicích, rozpouští se, tvoří alkálii, která začíná mít na tělo škodlivý účinek, způsobuje vnitřní popáleniny, ničí tkáně a buňky.
Tato látka má také destruktivní účinek na tukové složky, které jsou v té či oné formě součástí všech lidských orgánů.
Kardiovaskulární a endokrinní systém je ovlivněn a jejich práce je narušena.

Po kontaktu s čpavkem trpí téměř celé lidské tělo, jeho vnitřní tkáně a orgány a zhoršují se životní procesy.

Nejčastěji se případy otravy tímto plynem vyskytují v chemických provozech v důsledku jeho úniku, ale můžete se jím otrávit i doma, například pokud není nádoba s amoniakem těsně uzavřena a jeho páry se hromadí v místnosti .

K otravě může dojít i tehdy, když je při mdlobách do nosu přinesen tampon namočený v čpavku. Pokud je oběti umožněno cítit jeho vůni déle než pět sekund, pak je riziko intoxikace vysoké, proto by se s amoniakem mělo vždy zacházet s maximální opatrností.

Příznaky otravy

Níže je uvedena řada příznaků otravy amoniakem:

Silný kašel, potíže s dýcháním.
Pálení v očích, slzení, bolestivá reakce na ostré světlo.
Pálení v ústech a nosohltanu.
Závratě, bolest hlavy.
Bolest břicha, zvracení.
Snížený práh sluchu.
Při závažnějších otravách jsou možné: ztráta vědomí, křeče, zástava dechu, akutní srdeční selhání. Kombinace porušení může vést oběť až do kómatu.

Prevence v případě otravy

První pomoc v v tomto případě se skládá z několika jednoduché akce. Nejprve musíte vzít oběť Čerstvý vzduch, opláchněte mu obličej a oči tekoucí vodou. I ti, kteří nebyli příliš zdatní v chemii, vědí ze školy: alkálie se neutralizuje kyselinou, proto je třeba ústa a nos vyplachovat vodou s přídavkem citronové šťávy nebo octa.

Pokud otrávený ztratil vědomí, měli byste ho v případě zvracení položit na bok, a pokud se mu zastaví puls a dech, proveďte masáž srdce a umělé dýchání.

Následky otravy

Po intoxikaci amoniakem může člověk čelit velmi vážným nevratným následkům. V první řadě je postižen centrální nervový systém, což obnáší celá řada komplikace:

Mozek přestává plně plnit své funkce a začíná selhávat, v důsledku toho se snižuje inteligence, objevují se duševní nemoci, amnézie, nervové tiky.
Citlivost některých částí těla klesá.
Fungování vestibulárního aparátu je narušeno. Kvůli tomu člověk pociťuje neustálé závratě.
Sluchové orgány začnou ztrácet svou funkčnost, což vede k hluchotě.
Při poškození očních krytů dochází ke snížení vidění a jeho ostrosti v nejhorším případě dojde k oslepnutí;
Nástup smrti. Záleží na tom, jak vysoká byla koncentrace plynu ve vzduchu a jaké množství par čpavku se dostalo do těla.

Znát a dodržovat předepsaná bezpečnostní opatření znamená chránit se před rizikem ohrožení vlastního života nebo horším osudem – invaliditou, ztrátou sluchu či zraku.

Amoniak je plynná látka se silným nepříjemným zápachem. Jaké vlastnosti má a s jakými látkami reaguje?

Struktura molekuly

Elektronický vzorec amoniaku je následující:

Rýže. 1. Elektronický vzorec amoniaku.

Ze čtyř elektronových párů na atomu dusíku jsou tři sdílené a jeden je osamocený. Na tvorbě molekuly NH 3 se podílejí tři nepárové p-elektrony atomu dusíku, jejichž elektronové orbitaly jsou vzájemně kolmé, a 1s elektrony tří atomů vodíku. Molekula má tvar pravidelná pyramida: v rozích trojúhelníku jsou atomy vodíku a na vrcholu pyramidy atom dusíku. Úhel mezi vazbami H-N-H se rovná 107,78 stupňů.

Fyzikální vlastnosti

Amoniak je bezbarvý plyn s charakteristickým štiplavým zápachem. Bod varu amoniaku je -33,4 stupně Celsia, bod tání -77,8 stupně.

Amoniak je vysoce rozpustný ve vodě (při 20 stupních se v 1 objemu vody rozpustí až 700 objemů amoniaku). Koncentrovaný roztok má hustotu amoniaku 0,91 g/cm3.

Roztok čpavku ve vodě se nazývá čpavková voda nebo čpavek. Při varu se z roztoku odpařuje rozpuštěný amoniak.

Rýže. 2. Amoniak.

Amoniak je poněkud hůře rozpustný v organických rozpouštědlech (alkohol, aceton, chloroform, benzen). Amoniak dobře rozpouští mnoho látek obsahujících dusík.

Kapalný amoniak má vysoké výparné teplo (při -50 stupních 145 kJ/kg, při 0 stupních 1260 kJ/kg, při 50 stupních 1056 kJ/kg).

Molární hmotnost a molekulová hmotnost amoniaku je 17

Chemické vlastnosti

Chemicky je amoniak docela aktivní. reakce, kterých se účastní amoniak, jsou doprovázeny buď změnou oxidačního stavu dusíku, nebo tvorbou speciální typ kovalentní vazba. Skvělá rozpustnost chemická látka ve vodě je způsobena tvorbou vodíkových vazeb mezi jejich molekulami.

Amoniak může reagovat s následujícími látkami:

Při interakci s kyselinami je amoniak neutralizuje, čímž se tvoří amonné soli:

NH3+HCl=NH4Cl

Při reakci s halogeny se amoniak obvykle oxiduje na volný dusík:

8NH3+3Br2=N2+6NH4Br

Po smíchání s kyslíkem hoří amoniak zelenožlutým plamenem:

4NH3+302=6H20+2N2

když se zahřeje, amoniak redukuje oxid měďnatý (II) a sám se oxiduje na volný dusík:

3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H20

– pomocí této reakce můžete získat kyslík v laboratoři.

Příjem a použití

V laboratoři se amoniak získává zahříváním chloridu amonného NH 4 Cl s hašeným vápnem Ca (OH) 2:

2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl+2NH3+2H20

– uvolněný čpavek obsahuje vodní páru.

V průmyslu se amoniak vyrábí z dusíku a vodíku. Reakce syntézy amoniaku probíhá s uvolňováním tepla a snížením objemu:

N2+3H2=2NH3

Teploty potřebné pro syntézu amoniaku se dosáhne předehřátím směsi dusíku a vodíku a uvolněním reakčního tepla. Katalyzátorem pro syntézu amoniaku je železná houba aktivovaná určitými kovy. Sirovodík, kyslík, oxid uhelnatý a oxid uhličitý, páry a další směsi obsažené ve směsi dusík-vodík prudce snižují aktivitu katalyzátoru. Syntéza se provádí při teplotě 500-550 stupňů a tlaku od 15 do 100 MPa.

Schéma závodu na syntézu amoniaku vypadá takto:

Rýže. 3. Schéma výroby čpavku.

Většina amoniaku syntetizovaného v průmyslu se používá k výrobě kyseliny dusičné a dalších látek obsahujících dusík. Jeho použití v chladicích jednotkách je založeno na snadném zkapalnění a následném odpařování s absorpcí tepla.

Vodné roztoky čpavku se používají v chemických laboratořích a průmyslu jako slabá, vysoce těkavá báze. Vodné roztoky se používají také v medicíně a každodenním životě.

co jsme se naučili?

Studium čpavku je zařazeno do povinné školní chemie. Amoniak – chemická sloučenina, který obsahuje dusík a vodík. Plyn je bezbarvá látka s výrazným zápachem a reaguje s kyselinami, vodou, halogeny, kyslíkem a dalšími složitými a jednoduchými látkami.

Test na dané téma

Vyhodnocení zprávy

Průměrné hodnocení: 4.7. Celkem obdržených hodnocení: 143.

Těkavou charakteristickou vodíkovou sloučeninou dusíku je amoniak. Podle důležitosti v anorganickém chemickém průmyslu a anorganická chemie Amoniak je nejdůležitější vodíková sloučenina dusíku. Svým způsobem chemické povahy je to nitrid vodíku H3N. B chemická struktura amoniasp 3 -hybridní orbitaly atomu dusíku tvoří tři σ vazby se třemi atomy vodíku, které zaujímají tři vrcholy mírně deformovaného čtyřstěnu.

Čtvrtý vrchol čtyřstěnu zabírá osamocený elektronový pár dusíku, který zajišťuje chemickou nenasycenost a reaktivitu molekul amoniaku a také velkou hodnotu elektrického dipólového momentu.

Za normálních podmínek je čpavek bezbarvý plyn se štiplavým zápachem. Je toxický: dráždí sliznice, akutní otrava způsobuje poškození očí a zápal plic. Vzhledem k polaritě molekul a poměrně vysoké dielektrické konstantě je kapalný amoniak dobrým rozpouštědlem. Alkalické kovy a kovy alkalických zemin, síra, fosfor, jód a mnohé soli a kyseliny se dobře rozpouštějí v kapalném čpavku. Amoniak je ve vodě rozpustnější než jakýkoli jiný plyn. Tento roztok se nazývá čpavková voda nebo čpavek. Vynikající rozpustnost amoniaku ve vodě je způsobena tvorbou mezimolekulárních vodíkových vazeb.

Amoniak má hlavní vlastnosti:

Reakce amoniaku s vodou:

NH 3 +HOH ⇄ NH 4 OH ⇄ NH 4 + + OH -

Interakce s halogenovodíky:

NH3+HCl ⇄NH4Cl

Interakce s kyselinami (v důsledku toho se tvoří střední a kyselé soli):

NH3+H3P04 -> (NH4)3P04 fosforečnan amonný

NH3+H3P04 -> (NH4)2HP04 hydrogenfosforečnan amonný

NH3+H3P04 -> (NH4)H2P04 dihydrogenfosforečnan amonný

Amoniak reaguje se solemi některých kovů za vzniku komplexních sloučenin - amoniak:

CuSO4 + 4NH3 → SO4 tetraamin síran měďnatý (II)

AgCl+ 2NH3 -> Cl diaminchlorid stříbrný (já)

Všechny výše uvedené reakce jsou adiční reakce.

Redoxní vlastnosti:

V molekule amoniaku NH 3 má dusík oxidační stav -3, takže při redoxních reakcích může pouze darovat elektrony a je pouze redukčním činidlem.

Amoniak redukuje některé kovy z jejich oxidů:

2NH3 + 3CuO -> N2+3Cu +3H20

Amoniak se v přítomnosti katalyzátoru oxiduje na oxid dusnatý NO:

4NH3 + 502 -> 4NO+ 6H20

Amoniak se oxiduje kyslíkem bez katalyzátoru na dusík:

4NH3 + 302 -> 2N2 + 6H20

21. Vodíkové sloučeniny halogenů. 22. Halogenovodíkové kyseliny.

Halogenidy jsou bezbarvé plyny se štiplavým zápachem a jsou snadno rozpustné ve vodě. Fluorovodík je mísitelný s vodou v jakémkoli poměru. Vysoká rozpustnost těchto sloučenin ve vodě umožňuje získat koncentrované roztoky.

Po rozpuštění ve vodě se halogenovodíky disociují jako kyseliny. HF patří ke slabě disociovaným sloučeninám, což se vysvětluje zvláštní pevností vazby. Zbývající roztoky halogenovodíků jsou klasifikovány jako silné kyseliny. HF - kyselina fluorovodíková HCl - kyselina chlorovodíková HBr - kyselina bromovodíková HI - kyselina jodovodíková

Síla kyselin v řadě HF - HCl - HBr - HI se zvyšuje, což se vysvětluje poklesem vazebné energie ve stejném směru a zvětšením mezijaderné vzdálenosti. HI je nejsilnější kyselina mezi halogenovodíkovými kyselinami.

Polarizace se zvyšuje díky tomu, že voda více polarizuje vazbu, jejíž délka je větší. Soli halogenovodíkových kyselin mají následující názvy: fluoridy, chloridy, bromidy, jodidy.

Chemické vlastnosti halogenovodíkových kyselin

V suché formě nemají halogenovodíky na většinu kovů žádný vliv.

1. Vodné roztoky halogenovodíků mají vlastnosti bezkyslíkatých kyselin. Intenzivně interagovat s mnoha kovy, jejich oxidy a hydroxidy; neovlivňují kovy, které jsou v elektrochemické napěťové řadě kovů po vodíku. Interakce s některými solemi a plyny.

Kyselina fluorovodíková ničí sklo a silikáty:

Si02+4HF=SiF4+2H2O

Nelze jej tedy skladovat ve skleněných nádobách.

2. Při redoxních reakcích se halogenovodíkové kyseliny chovají jako redukční činidla a zvyšuje se redukční aktivita v řadě Cl-, Br-, I-.

Účtenka

Fluorovodík se vyrábí působením koncentrované kyseliny sírové na kazivec:

CaF2+H2SO4=CaS04+2HF

Chlorovodík se vyrábí přímou reakcí vodíku s chlorem:

Jedná se o syntetický způsob výroby.

Sulfátová metoda je založena na reakci koncentrované kyseliny sírové s NaCl.

Za mírného zahřívání pokračuje reakce za tvorby HCl a NaHS04.

NaCl+H2SO4=NaHS04+HCl

Při vyšší teplotě nastává druhá fáze reakce:

NaCl+NaHS04=Na2S04+HCl

Je však nemožné získat HBr a HI podobným způsobem, protože jejich sloučeniny s kovy při interakci s koncentrovanou kyselinou sírovou oxidují, protože I- a Br- jsou silná redukční činidla.

2NaBr-1+2H2S+6O4(k)=Br02+S+4O2+Na2S04+2H2O

Hydrolýzou PBr3 a PI3 se získá bromovodík a jodovodík: PBr3+3H2O=3HBr+H3PO3 PI3+3H2O=3HI+H3PO3

Chemická činidla, laboratorní vybavení a přístroje jsou hlavními součástmi každé laboratoře. Bez ohledu na důležitost vlastností a účinků, chemická činidla vždy byla a budou základem všech laboratorních výzkumů, experimentů či pokusů. Jejich obrovské množství poskytuje obrovské pole pro činnost mnoha chemikům a farmakologům. Při kombinaci se mohou změnit na neškodné a toxické látky, které mohou způsobit vážné škody. Přestože chemická činidla jako krystalický jód, kyselina dusičná a vodný amoniak jsou nebezpečná, jejich použití v laboratorní praxi má mimořádný význam.

Definice

(v hebrejštině - „amoniak“) je bezbarvý plyn, jehož vůně je známá každému, dokonce i těm, kteří jsou velmi daleko od chemie. Je extrémně štiplavý, specifický, připomíná zápach čpavku, který může způsobit slzení. Amoniak je velmi jedovatý, má poloviční hmotnost než vzduch, jehož směs je výbušná. Dobře se mísí s alkoholem a některými dalšími organická rozpouštědla ve všech proporcích. Při teplotě 10 °C kondenzuje na kapalinu, vroucí při 33,7 °C. Toto chemické činidlo se snadno rozpouští ve vodě za aktivního uvolňování tepla. Tento roztok se nazývá vodný čpavek nebo čpavková voda. V Potravinářský průmysl- jako přísada E527.

Roztok amoniaku není kompatibilní s:
- organické kyseliny;
- soli valenčních kovů;
- škrob;
- soli rtuti;
- jód atd.

Historie objevu čpavku

V překladu z řečtiny to znamená Amonova sůl, což je to, co se ve starověku nazývalo amoniak. Amoniak objevil britský chemik D. Priestley, který je známý jako objevitel kyslíku a oxidu uhličitého. Byl to on, kdo nazval tento plyn „alkalický vzduch nebo těkavá zásada“, protože vodný roztok amoniaku měl všechny vlastnosti a charakteristiky zásady. Díky francouzskému chemikovi Bertholletovi získal oficiální termín „amoniak“. Tato definice se používá v mnoha západoevropských jazycích.

Odstraňovač amoniaku

Hlavním úkolem tohoto laboratorního zařízení je destilace a odstraňování amoniaku vodní párou, měření hmotnostní zlomek bílkoviny v pasterizovaném, sterilizovaném nebo syrovém mléce, fermentovaných mléčných nápojích.
Toto zařízení se skládá z:
- kuželová baňka;
- odkapávací nálevky s kohoutkem;
- adaptér z laboratorního skla;
- skleněná Kjeldahlova baňka;
- zakřivené spojovací a pryžové trubky ve tvaru T;
- oddělovací nálevka;
- lednička na koule;
- lapač kapek;
- skleněné části (spojené pryžovými trubičkami).

Aplikace amoniaku

Produkce čpavku zaujímá v posledních desetiletích jedno z předních míst na světovém trhu v objemu přibližně 100 milionů tun. Lze jej vyrábět jak v kapalné formě, tak ve formě čpavkové vody. Její záběr je velmi široký, ale pokrývá především průmysl a medicínu.

1. Průmysl:
- získávání kyseliny dusičné pro výrobu umělých hnojiv;
- výroba amonných solí, methenaminu, močoviny;
- neutralizovat kyselý odpad;
- použití jako levné chladivo při výrobě chladniček;
- výroba syntetických vláken (nylon, nylon);
- k čištění a barvení vlny, hedvábí a bavlny.

2. Medicína. Pro svůj dráždivý účinek čpavek ve formě vodného roztok (amoniak) je široce používán jak v lékařské ústavy a v každodenním životě: dráždí sliznice horních cest dýchacích, což pomáhá odstranit člověka z mdloby a stimuluje jeho dýchací centrum. Při vdechnutí však může amoniak způsobit silné slzení očí, kašel, ztrátu zraku, zarudnutí a svědění kůže, bolest očí a někdy poškození nervového systému a plicní edém.

V chirurgické praxi se roztok používá jako dezinfekční prostředek. K neutralizaci toxinů z kousnutí hmyzem a hadem se navíc používají pleťové vody s roztokem amoniaku.

Preventivní opatření

Amoniak je toxický plyn, pro člověka smrtelný, proto jeho použití vyžaduje zvláštní bezpečnostní opatření. Při manipulaci s ním, stejně jako s jinými jedovatými plyny, k ochraně dýchacích cest, sliznic očí a kůže je nutné používat respirátor, nitrilové rukavice, ochranné brýle, plášť a další pryžové výrobky k ochraně kůže.

Vysoce kvalitní přístroj na amoniak lze zakoupit ve specializovaném internetovém obchodě s chemickými činidly v Moskvě „Prime Chemicals Group“. Vždy je k dispozici čpavek, laboratorní sklo, magnetické míchadlo a elektronické laboratorní váhy pro práci s ním.

Široký sortiment přístrojů, přístrojů, chemikálií, vybavení a laboratorního skla lze také zakoupit v Moskvě na našich webových stránkách. Všechny výrobky jsou certifikovány a splňují normy GOST.

„Prime Chemicals Group“ – spolupráce s námi je spolehlivá a zisková!