Азот. Химия азота и его соединений

Вещество в химии — любая совокупность атомов и молекул. Вещества в химии подразделяются на простые и сложные.

Простые и сложные вещества

Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, то есть их образуют два и более одинаковых атома: H2, N2, O2, O3(озон), Mn, Fe.

Сложные вещества состоят из атомов двух и более видов: KMnO4, H2SO4, HCl.

Азот. Химия азота и его соединений

Предмет химии (греч. chymos — сок)

У любой науки есть предмет изучения и методами, с помощью которых изучается предмет. Химия — наука о веществах, их превращениях и явлениях, которые сопровождают эти превращения.

Хочу заметить важную деталь: необходимо четко разделять химические и физические реакции. При химических реакциях происходят изменения в составе молекул: одни атомы сменяются другими, молекулы рвутся на части и собираются снова в обновленном виде.

При физических реакциях молекулы неизменны, связи атомов внутри них не подвергается изменениям.

Азот. Химия азота и его соединений

К признакам химических реакций относится ряд критериев:

Азот. Химия азота и его соединений

Аллотропия

Аллотропия (греч. allos — иной + tropos образ) — свойство некоторых химических элементов принимать различные физические формы, существовать в виде двух и более простых веществ.

Такие уникальные способности имеются у углерода. Его известнейшие аллотропные модификации: алмаз, графит и фуллерен. В разделе химических связей мы вернемся к ним, однако будет хорошо, если вы уже сейчас запомните: алмаз и графит имеют атомное строение, фуллерен — молекулярное.

Обратите внимание: вы можете догадаться о строении веществ по их формуле. У фуллерена молекулу составляют 60 атомов углерода. Мы изучали, что молекула — это как минимум два атома, соединенных вместе. Таким образом, уже по формуле, очевидно, что строение фуллерена молекулярное.

Азот. Химия азота и его соединений

Среди аллотропных модификаций фосфора выделяют: белый, красный и черный фосфор. Белый (P4) фосфор имеет молекулярное строение, а красный и черный (P∞) — атомное.

Азот. Химия азота и его соединений

Аллотропные модификации серы включают ромбическую, моноклинную, и пластическую серу. Ромбическая (S8) и моноклинная сера (S8) имеют молекулярное строение. Пластическая сера (S∞) представляет собой длинные цепочки атомов, тем не менее также характеризуется молекулярным строением.

Надо заметить, что с течением времени, пластическая и моноклинная модификации серы, неустойчивые, превращаются в ромбическую, наиболее устойчивую.

Азот. Химия азота и его соединений

Из аллотропных модификаций кислорода наиболее известен озон (греч. ozo — иметь сильный запах). Озон — неустойчивая модификация кислорода, образуется в озоновом слое под действием ультрафиолетового излучения. Имеет молекулярное строение и формулу — O3.

Озон — ядовитый газ. Применяется как окислитель при отбеливании, при очистке воды и кондиционировании воздуха. В медицине существует целое направление, посвященное лечению с применение озона — озонотерапия.

Азот. Химия азота и его соединений

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

За 2-3 месяца невозможно выучить (повторить, подтянуть) такую сложную дисциплину, как химия.

Изменений в КИМ ЕГЭ 2020 г. по химии нет.

Не откладывайте подготовку на потом.

Баллы за каждое задание по химии

Всего: 60 баллов.

Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков

На выполнение экзаменационной работы по химии отводится 3,5 часа (210 минут).

На экзамене будет три шпаргалки. И в них нужно разбираться

Это 70% информации, которая поможет успешно сдать экзамен по химии. Остальные 30% — умение пользоваться представленными шпаргалками.

Дерзайте, старайтесь и всё у вас получится!

Каталог заданий. За­да­ния для подготовки

Сортировка Основная Сначала простые Сначала сложные По популярности Сначала новые Сначала старые Пройти тестирование по этим заданиям Вернуться к каталогу заданий Версия для печати и копирования в MS Word

Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

A) Аммиак широко используется как исходное азотсодержащее вещество в производстве удобрений (4).

Б) Одно из основных применений метана — в качестве топлива (2).

В) Изопрен — исходный мономер при получении каучука (3).

Г) Этилен может использоваться для различных целей, но из представленных вариантов наиболее подходящий — получение пластмасс (5).

Установите соответствие между процессом и его целью: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в порядке, со­от­вет­ству­ю­щем буквам:

А) Перегонка (фракционирование) сжиженного воздуха используется для получения легких газов (азот, кислород) (5).

Б) Прокаливание фосфатов кальция с углем и диоксидом кремния — получение белого фосфора (4).

В) Крекинг нефтепродуктов — получение бензина (1).

Г) Каталитическое окисление диоксида серы в триоксид — одна из стадий получения серной кислоты (2).

Раздел кодификатора ФИПИ: 4.2.2 Общие научные принципы химического производства. Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия

Установите соответствие между мономером и получаемым из него полимером: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

A) Хлорэтилен является мономером при получении по­ли­ви­нил­хло­рида (1).

Б) Этилен является мономером при получении по­ли­эти­лена (3).

В) Пропен является мономером при получении по­ли­про­пи­лена (2).

Г) Винилбензол является мономером при получении по­ли­сти­рола (4).

Григорьева Людмила Львовна

МБОУ «СОШ №8» г. Калуги

Задание 26 в КИМе ЕГЭ по химии – задание нового формата 2017 г, относится к разделу

“МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ В ХИМИИ. ХИМИЯ И ЖИЗНЬ”

Этим заданием у учащихся проверяются знания по темам:

Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с различными веществами.

Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ.

Основные способы получения (в лаборатории) веществ, различных классов неорганических соединений

Понятие о металлургии, способах получения металлов

Про ЕГЭ:  Модуль itertools для решения задания 8 ЕГЭ по информатике - Личный сайт Рогова Андрея: информатика, программирование и робототехника

Природные источники углеводородов, их переработка

Высокомолекулярные соединения. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки

Данная методическая разработка относится к разделу «Применение веществ» и составлено по типу соответствия органических веществ и области их применения.

Задание 26по теме: «Применение органических веществ»2017 г

2 . Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

3 . Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

4 . Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Статистика беспощадно утверждает, что даже далеко не каждому школьному «отличнику» удается сдать ЕГЭ по химии на высокий балл. Известны случаи, когда они не преодолевали нижнюю границу и даже «заваливали» экзамен. Почему? Какие существуют хитрости и секреты правильной подготовки к итоговой аттестации? Какие 20% знаний на ЕГЭ важнее остальных? Давайте разбираться. Сначала — с неорганической химией, через несколько дней — с органической.

Знание формул веществ и их названий

Не выучив все необходимые формулы, на ЕГЭ делать нечего! В современном школьном химическом образовании — это существенный пробел. Но вы же не учите русский или английский язык, не зная азбуку? В химии есть своя азбука. Так что не ленимся — запоминаем формулы и названия неорганических веществ:

Азот. Химия азота и его соединений

Применение правила противоположности свойств

Даже не зная детали тех или иных химических взаимодействий, многие задания части А и части В можно выполнить безошибочно, зная только это правило: взаимодействуют вещества, противоположные по своим свойствам , то есть, кислотные (оксиды и гидроксиды) — с основными, и, наоборот, основные — с кислотными. Амфотерные — и с кислотными, и с основными.

Неметаллы образуют только кислотные оксиды и гидроксиды. Металлы более разнообразны в этом смысле, и все зависит от их активности и степени окисления. Например, у хрома, как известно, в степени окисления +2 — свойства оксида и гидроксида основные, в +3 — амфотерные, в +6 — кислотные. Всегда амфотерны бериллий, алюминий, цинк, а, значит, и их оксиды и гидроксиды. Только основные оксиды и гидроксиды — у щелочных, щелочно-земельных металлов, а также у магния и меди.

Также правило противоположности свойств можно применить к кислым и основным солям: вы точно не ошибетесь, если отметите, что кислая соль вступит в реакцию со щелочью, а основная — с кислотой.

Знание «вытеснительных» рядов

Достаточно сложными являются для школьников вопросы, относящиеся к закономерностям протекания химической реакции. Так, затруднение вызвал казалось бы несложный вопрос:

А24 (2005, 34%) Под скоростью химической реакции понимают изменение

1) концентрации реагента в единицу времени

2) количества вещества реагента в единицу времени

3) количества вещества реагента в единице объема

4) количества вещества продукта в единице объема

Ошибки, возможно, вызваны тем определением скорости реакции, которое иногда дается, как изменение «количества вещества в единице объема в единицу времени». Но изменение количества вещества в единице объема есть изменение концентрации (D n/V=D c). Правильный ответ: 1.

Затруднения вызвали и вопросы, связанные с изменением скорости химической реакции:

А24 (2005, 46%)

4Fe (тв.) + 3О 2(газ) = 2Fe 2 O 3(тв) + Q следует

1) уменьшить температуру

2) увеличить температуру

3) уменьшить концентрацию кислорода

4) увеличить количество железа

А23 (2004, 23%) Для увеличения скорости реакции

2AgNO 3(тв) = 2Ag (тв) + 3O 2(г) + 2NO 2(г) — 157 кДж необходимо

1) увеличить концентрацию AgNO 3

2) уменьшить давление в системе

3) увеличить степень измельченности AgNO 3

4) уменьшить температуру

Факторами, влияющими на скорость химической реакции являются:

Концентрации исходных веществ;

Давления газообразных исходных веществ;

Для гетерогенных реакций добавляются такие факторы, как:

Величина поверхности, связанная обычно со степенью измельченности вещества;

Наличие (интенсивность) перемешивания.

Увеличение любого из этих факторов (кроме природы веществ) приводит к увеличению скорости химической реакции.

Для первого вопроса сразу определяем правильный ответ 2 , поскольку увеличение температуры наиболее общий фактор, влияющий на скорость реакции. Поскольку реакция гетерогенная, увеличение количества вещества железа, если оно не связано с увеличением поверхности, не приводит к увеличению скорости реакции.

Вторая реакция тоже гетерогенная, и среди предложенных ответов есть степень измельчения вещества. Чем больше степень измельчения, тем больше поверхность твердого вещества, тем больше скорость реакции. Другие перечисленные воздействия либо не влияют на скорость данной реакции (1 и 2), либо приведут к ее уменьшению (4). Правильный ответ: 3.

Возможные причины ошибок: школьники не учитывают гетерогенность системы и выбирают первый ответ; школьники путают факторы, смещающие равновесие (ответ 2), и факторы, влияющие на скорость реакции.

Как уже отмечалось, в 2004 году наиболее трудными оказались вопросы, посвященные энергетике химической реакции, например:

A24 (2004г, 22%) Экзотермической является реакция

1) MgCO 3 = MgO + CO 2

2) Fe 2 O 3 + 2Al = 2Fe + Al 2 O 3

3) C + CO 2 = 2CO

4) 2CH 4 = C 2 H 2 + 3H 2

Обычно школьники не имеют четких критериев определения знака теплового эффекта по уравнению реакции, не умеют связывать его с устойчивостью веществ, самопроизвольностью процесса. Можно рекомендовать следующие правила:

а) если реакция протекает самопроизвольно при обычных условиях, она скорее всего экзотермическая (но для начала реакции может потребоваться инициация). Так, после поджигания горение угля протекает самопроизвольно, реакция экзотермическая;

б) для устойчивых веществ реакции их образования из простых веществ экзотермические, реакции разложения – эндотермические.

в) если в ходе реакции из менее устойчивых веществ образуются более устойчивые, реакция экзотермическая.

В данном случае экзотермической является реакция алюмотермии, которая после предварительного поджигания протекает самопроизвольно, с выделением такого большого количества тепла, что образующееся железо плавится. Правильный ответ: 2

Трудными, особенно для участников 2-й волны 2005 года были вопросы, посвященные реакциям ионного обмена.

A27 (2004г, 12,2%) Взаимодействию сульфата меди и сероводорода отвечает сокращенное ионное уравнение:

1) Cu 2+ + Н 2 S = CuS + 2Н +

2) CuSO 4 + 2Н + = Cu 2+ + Н 2 SO 4

3) CuSO 4 + S 2– = CuS + SO 4 2–

4) Cu 2+ + S 2– = CuS

Молекулярное уравнение реакции: CuSO 4 + Н 2 S = CuS + Н 2 SO 4

Из участвующих в реакции веществ сильными электролитами является сульфат меди (растворимая соль) и серная кислота (сильная кислота). Эти вещества должны быть записаны в виде ионов. Н 2 S (слабая кислота) и CuS (нерастворим) ионов в растворе практически не образуют, и должны записываться целиком. Правильный ответ: 1.

Про ЕГЭ:  Комплексная методология решения, направленная на решение задач, связанных с растворимостью веществ во время форматов экзамена, наряду с системным подходом к решению задачи 21 в соответствии с обновленным форматом экзамена 2022 года. Этот учебный материал предназначен для учащихся, готовящихся к общему сертификату об образовании по общественным наукам (GCE) уровней 10 и 11

Типичная ошибка школьников – определять способность вещества распадаться на ионы только по таблице растворимости. Думается, по этой причине многие выбрали ответ 4.

Один из трудных вопросов по теме «Химическое равновесие»:

A25 (2005г, 49%) В системе СН 3 СООН + СН 3 ОН « СН 3 СООСН 3 + Н 2 О

смещению химического равновесия в сторону образования сложного эфира будет способствовать

1) добавление метанола

2) повышение давления

3) повышение концентрации эфира

4) добавление гидроксида натрия

Поскольку реакция этерификации проводится в жидком состоянии, давление не будет влиять на положение равновесия. Повышение концентрации эфира, продукта реакции смещает равновесие в сторону исходных веществ. Ученик должен понимать и действие гидроксида натрия. Хотя непосредственно в обратимой реакции он не участвует, но может взаимодействовать с уксусной кислотой, снижать ее концентрацию, смещать равновесие влево.

Аммиак — что это такое за соединение

Аммиак (нитрид водорода) — является бинарным неорганическим химическим соединением азота и водорода.

Азот. Химия азота и его соединений

Азот. Химия азота и его соединений

В молекуле аммиака

атом азота образует три одинарных ковалентных полярных связи с атомами водорода.

Схема образования молекулы:

Азот. Химия азота и его соединений

Молекула аммиака с точки зрения геометрической формы представляет собой правильную треугольную пирамиду. Валентный угол

Азот. Химия азота и его соединений

Азот. Химия азота и его соединений

Азот. Химия азота и его соединений

Атом азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне содержит одну неподеленную электронную пару. Данная электронная пара существенно влияет на свойства соединения и определяет его структуру. Электронная структурная схема аммиака представляет собой тетраэдр, содержащий атом азота в центре, а в одной из вершин располагается неподеленная электронная пара:

Азот. Химия азота и его соединений

В обычном состоянии аммиак является газом без цвета и с резким специфическим запахом. Молярная масса вещества составляет 17,0306 г/моль. Аммиак меньше по весу, чем воздух. Связь N-H является сильно полярной, что объясняет возникновение водородных связей между молекулами аммиака в жидкой фазе. При этом вещество характеризуется высокой степенью растворимости в воде. Данный факт объясняется образованием водородных связей между молекулами аммиака и молекулами воды.

Химические и физические свойства аммиака

В качестве основания, аммиак вступает в химические реакции с кислотами в растворе и в газовой фазе, что сопровождается образованием солей аммония.

В качестве основания, водный раствор аммиака вступает в химические реакции с растворами солей тяжелых металлов. В результате такого взаимодействия образуются нерастворимые гидроксиды.

При условии избытка аммиака в его водных растворах происходит растворение солей и гидроксидов меди, никеля, серебра. В результате реакции образуются комплексные соединения в виде аминокомплексов.

Благодаря тому, что атомы водорода в аммиаке обладают степенью окисления +1, вещество может играть роль окислителя. Примерами таких химических реакций, являются процессы взаимодействия аммиака со щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием. С металлами аммиак вступает в реакцию только в жидком состоянии.

Допустимо в ходе вышеописанного процесса образование таких соединений, как

Азот. Химия азота и его соединений

Благодаря наличию в аммиаке азота со степенью окисления -3, вещество способно проявлять восстановительные свойства. Аммиак вступает в химические реакции с сильными окислителями, в том числе, хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и оксидами определенных металлов. В процессе реакции происходит окисление азота, обычно, до простого вещества.

Оксиды металлов, расположенные в электрохимическом ряду напряжений металлов с правой стороны, являются сильными окислителями. По этой причине данные вещества способны окислять аммиак до азота.

Способы получения, уравнение реакции, сфера применения

Существуют разные способы синтеза аммиака. В лабораторных условиях соединение получают путем химической реакции солей аммония со щелочами. Так как аммиак обладает высокой степенью растворимости в воде, чтобы получить чистый аммиак, необходимо использовать твердые вещества.

В процессе синтеза в ступке интенсивно растирают смесь соли аммония и основания, а затем, нагревают смесь. Газ, который выделился в ходе реакции, собирают в пробирку. Так как аммиак легче воздуха, пробирку необходимо перевернуть вверх дном. Определяют присутствие аммиака с помощью влажной лакмусовой бумажки, которая приобретает синюю окраску при контакте с этим веществом.

Другой лабораторный способ получения аммиака заключается в гидролизе нитридов.

В промышленных масштабах аммиак синтезируют с помощью процесса Габера, то есть прямого получения вещества из водорода и азота.

Азот. Химия азота и его соединений

Реакция протекает в условиях температуры 500-550°C и при наличии катализатора. Получение аммиака происходит под давлением 15-30 МПа. Роль катализатора играет губчатое железо с добавками в виде оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Полное использования исходных веществ возможно с помощью методики рециркуляции непровзаимодействовавших реагентов, то есть азот и водород, которые не вступили в химическую реакцию, вновь возвращают в реактор.

Аммиак является токсичным веществом. Несмотря на эту особенность, которую удалось обнаружить ученым, соединение нашло широкое применение в разных сферах хозяйственной деятельности. Большая доля производимого аммиака идет на изготовление разнообразной продукции химической промышленности:

Аммиак активно применяют в медицинской сфере в определенной концентрации (10% раствор аммиака), который называют нашатырным спиртом. Если человек падает в обморок, с помощью данного вещества его можно привести в чувство. Нашатырный спирт является рвотным средством. С этой целью его разводят водой и в малых количествах принимают внутрь. Данная методика востребована в случае алкогольных отравлений. Из нашатырного спирта делают примочки и обрабатывают ими укусы насекомых. В хирургии разведенным в воде нашатырным спиртом обрабатывают руки.

Тренировочные упражнения по теме «Практическая химия» в формате ЕГЭ по химии (тренажер задания 25 ЕГЭ по химии).

Теория по теме «Практическая химия» (теория для решения задания 25 ЕГЭ по химии):

Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии. Научные методы исследования химических веществ и превращений.
Методы разделения смесей и очистки веществ.
Понятие о металлургии: общие способы получения металлов.
Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия.
Природные источники углеводородов, их переработка.
Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки

Тренировочный тест «Тренажер задания 25» 10 вопросов, при каждом прохождении новые.

Про ЕГЭ:  Какие предметы нужно сдавать на журналиста: перечень, творческий конкурс, олимпиады, ЕГЭ, баллы

Тренажер задания 25Тренажер задания 25 ЕГЭ по химии1 / 10Установите соответствие между мономером и полимером, образующимся при его полимеризации: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.2 / 10Установите соответствие между названием полимера и его формулой: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.3 / 10Установите соответствие между мономером и полимером, образующимся при его полимеризации: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.4 / 10Установите соответствие между областью применения и веществом: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.5 / 10Установите соответствие между аппаратом химической промышленности и процессом, протекающем в этом аппарате: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.6 / 10Установите соответствие между названием мономера и формулой полимера, который получают из данного мономера: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.7 / 10Установите соответствие между полимером и мономером, из которого он получается: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.8 / 10Установите соответствие между процессом и продуктом, получаемым в результате этого процесса: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.9 / 10Установите соответствие между аппаратом химического производства и процессом, протекающем в этом аппарате: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.10 / 10Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.The average score is 39%

Полный тематический тест по теме «Тренажер задания 25» — полный тест из всех вопросов.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH3 атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Азот. Химия азота и его соединений

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3о:

Азот. Химия азота и его соединений

У атома азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне остается одна неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влиение на свойства аммиака, а также на его структуру. Электронная структура аммиака — тетраэдр , с атомом азота в центре:

Азот. Химия азота и его соединений

– бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поскольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

, аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

, гидролиз нитрида кальция:

аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

N2    +   3Н2    ⇄    2NH3

Процесс проводят при температуре 500-550оС и в присутствии катализатора.  Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H+), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

:NH3   +   H2O    ⇄    NH4+   +   OH–

Азот. Химия азота и его соединений

Таким образом, среда водного раствора аммиака – щелочная. Однако аммиак – . При 20 градусах один объем воды поглощает до 700 объемов аммиака.

растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

Как основание, аммиак взаимодействует в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

, аммиак реагирует с серной кислотой с образованием либо кислой соли – гидросульфата аммония (при избытке кислоты), либо средней соли – сульфата аммония (при избытке аммиака):

Еще один : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть  здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

В качестве основания, водный раствор аммиака реагирует с растворами солей тяжелых металлов, образуя нерастворимые гидроксиды.

, водный раствор аммиака реагирует с сульфатом железа (II) с образованием сульфата аммония и гидроксида железа (II):

Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

, хлорид меди (II) реагирует с избытком аммиака с образованием хлорида тетрамминомеди (II):

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

Аммиак , образуя азот и воду:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли , например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием. С металлами реагирует только жидкий аммиак.

, жидкий аммиак реагирует с натрием с образованием амида натрия:

Также возможно образование Na2NH,  Na3N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

За счет азота в степени окисления -3 аммиак проявляет восстановительные свойства. Может взаимодействовать с сильными окислителями — хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и некоторых металлов. При этом азот окисляется, как правило, до простого вещества.

, аммиак окисляется хлором до молекулярного азота:

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

, которые в электрохимическом ряду напряжений металлов расположены справа — сильные окислители. Поэтому они также окисляют аммиак до азота.

Оцените статью
ЕГЭ Live