آمونیاک: نمای کلی و ساختار

ساختار مولکولی آمونیاک

فرمول شیمیایی آمونیاک است₃ناچ₃، اما چیست₃ناچ₃متشکل از دقیقا؟

فرمول آمونیاک₃ناچ₃; عناصر تشکیل دهنده مولکول آمونیاک را به ما می گوید – هر مولکول آمونیاک حاوی سه اتم هیدروژن و یک اتم نیتروژن است.

به طور خاص، ساختار مولکولی آمونیاک شامل یک اتم نیتروژن مرکزی است که به سه اتم هیدروژن پیوند کووالانسی دارد. این ساختار را می توان با مشاهده مدل توپ و چوب مولکول آمونیاک (همانطور که در نمودار همراه مشاهده می شود) بهتر درک کرد. یکی از ویژگی های مهم مولکول آمونیاک این است که نیتروژن دارای یک جفت الکترون است که می تواند یک پروتون (یعنی یون هیدروژن) را برای تشکیل یون آمونیوم بپذیرد.₄⁺ناچ₄⁺) . این جفت تنها به شکل مولکول منجر می شود که به عنوان یک هرم مثلثی توصیف می شود.

خواص آمونیاک

ترکیب شیمیایی و ساختار آمونیاک به آن خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی می دهد. بسیاری از این خواص همان چیزی است که آمونیاک را به یک ماده با ارزش صنعتی و تجاری تبدیل می کند.

مشخصات فیزیکی

در دما و فشار اتاق، آمونیاک به عنوان یک گاز شفاف و بی رنگ وجود دارد. نقطه جوش دارد℃-33.35℃(℉-28.03℉) و نقطه ذوب℃-77.7℃(℉-107.9℉). چگالی آمونیاک است0.77�/�و بخار آمونیاک سبکتر از هوا است.

بوی مشخصی دارد که اغلب به عنوان تند، تند یا خفه کننده شناخته می شود. در حالی که به طور کلی غیر قابل اشتعال در نظر گرفته می شود، ممکن است در غلظت بخار بالا یا در حضور منبع احتراق قوی، کاتالیزور پلاتین یا مواد قابل احتراق بسوزد.

خواص شیمیایی

وزن مولکولی یا جرم مولی اسید آمونیاک است17�/متر�ل. این را می توان با اضافه کردن جرم اتمی تک تک اتم هایی که یک مولکول واحد را تشکیل می دهند محاسبه کرد. با توجه به نماد آمونیاک₃ناچ₃مشاهده می شود که هر مولکول از سه اتم هیدروژن (جرم اتمی = 1) و یک اتم نیتروژن (جرم اتمی = 14) تشکیل شده است.

از این رو:

متر�لآ�مترآسس=3ایکس1+1ایکس14=17�/متر�ل.

آمونیاک یک مولکول قطبی است زیرا نیتروژن موجود در مولکول آمونیاک الکترونگاتیوتر از اتم های هیدروژن است. آمونیاک به عنوان یک مولکول قطبی با آب و حلال های آلی قابل اختلاط است. آمونیاک مایع بهترین حلال غیرآبی قطبی غیرآلی است که می تواند فلزات قلیایی را حل کند و محلول های رنگی ایجاد کند که رسانای الکتریسیته هستند.

آیا آمونیاک اساسی است؟ بله، آمونیاک یک ترکیب قلیایی است. هنگامی که در آب حل می شود، یک محلول پایه با pH حدود 10 تشکیل می دهد. به عنوان پایه، یون های هیدروژن را می پذیرد تا یک یون آمونیوم (NH4+) تشکیل دهد. آمونیاک برای فلزاتی مانند آهن و مس خورنده است، بنابراین به طور کلی در ظروف فولادی ذخیره و حمل می شود.

واکنش های مهم با استفاده از آمونیاک

همانطور که قبلاً ذکر شد، هنگامی که آمونیاک در آب حل می شود، یونیزه می شود و یک پایه ضعیف تشکیل می دهد. واکنش شیمیایی برای این فرآیند به شرح زیر است:

• ₃₂₄⁺‌ناچ₃(�)+اچ₂�(من)→ناچ₄⁺+�اچ‌

یون NH4+ به عنوان یون آمونیوم شناخته می شود . این یون پیوندهای یونی را برای ساختن نمک های آمونیوم (مانند سولفات آمونیوم و کلرید آمونیوم) تشکیل می دهد که بسیاری از آنها به عنوان کود کشاورزی استفاده می شوند. سولفات آمونیوم از آمونیاک و اسید سولفوریک سنتز می شود و همچنین برای حفظ سطح اسیدیته در محصولات پخته شده استفاده می شود. برخی از نمونه‌هایی از واکنش‌هایی که نمک‌های آمونیوم را تشکیل می‌دهند عبارتند از:

• سولفات آمونیوم:₃₂₄₄₂₄2ناچ₃+اچ₂اس�₄→(ناچ₄)₂اس�₄

• کلرید آمونیوم (فرایند Solvay):₂₃₂₃₄نآسیل+سی�₂+ناچ₃+اچ₂0→نآاچسی�₃+ناچ₄سیل

• نیترات آمونیوم :₃₃₄₃اچن�₃+ناچ₃→ناچ₄ن�₃

کاربردهای رایج آمونیاک

کاربردهای صنعتی و تجاری مختلفی از آمونیاک وجود دارد. برخی از نمونه های معروف عبارتند از: