Amoniac

Article

May 22, 2022

Amoniac, được gọi là nitơ trihydride trong danh pháp hệ thống IUPAC hoặc azano trong danh pháp thay thế, là một hợp chất nitơ có công thức hóa học là NH3. Nó xuất hiện dưới dạng khí độc, không màu, có mùi hăng đặc trưng. Nó rất dễ hòa tan trong nước mà nó tạo ra một tính bazơ rõ ràng.

Lịch sử

Amoniac, ở dạng muối amoni, đã được biết đến từ thời cổ điển: trong công trình của Pliny có đề cập đến một chất được chỉ định là Hammoniacus sal, mặc dù không rõ liệu nó có đề cập đến chất mà ngày nay chúng ta gọi là muối 'amoni hay không . Ngôi đền sau này được đặt theo tên của ngôi đền Jupiter Ammon ở ốc đảo Siwa ở Ai Cập, nơi lần đầu tiên nó được xác định là một chất tự thân khi nó vô tình được quan sát thấy trong đống tro tàn do những người lái lạc đà địa phương đốt để giữ ấm. Muối amoni đã được các nhà giả kim thuật biết đến ít nhất là từ thế kỷ thứ mười ba, khi nó xuất hiện trong các tác phẩm của Albert Đại đế: vào thế kỷ thứ mười lăm, nhà kín học Basil Valentine (Basil Valentine) đã phát hiện ra rằng amoniac có thể thu được từ muối amoni bằng cách làm cho nó phản ứng với kiềm. Một thời gian ngắn sau, người ta phát hiện ra rằng muối amoni cũng có thể được thu được bằng cách chưng cất sừng và móng guốc của bò và trung hòa hơi thu được bằng axit clohiđric: do đó có tên Anglo-Saxon cổ đại cho amoniac, tinh linh của hartshorn. Amoniac dạng khí tinh khiết cuối cùng đã được phân lập vào năm 1774 bởi Joseph Priestley, người gọi nó là "không khí kiềm" và ba năm sau (1777) Carl Scheele đã chứng minh rằng nó có chứa nitơ: thành phần phân cực của amoniac được phát hiện bởi Claude Berthollet vào năm 1785. Trong phòng thí nghiệm của công nghiệp hóa chất Đức BASF, sản xuất công nghiệp amoniac của Fritz Haber và Carl Bosch bắt đầu vào năm 1913.

Tính năng

Hình dạng của phân tử amoniac khan là hình tứ diện biến dạng; nguyên tử nitơ xuất hiện ở đó với sự lai hóa sp3, chiếm vị trí trung tâm và liên kết ba nguyên tử hydro. Cơ sở là một tam giác đều được chiếm bởi ba nguyên tử hydro trong khi đỉnh thứ tư của tứ diện được chiếm bởi một cặp duy nhất chịu trách nhiệm chính cho tất cả các tính chất của phân tử: sự hình thành liên kết hydro, tính bazơ theo Lewis và theo Brønsted - Chất lỏng, độ cho phép điện và mômen lưỡng cực cao, khả năng hòa tan cao trong nước. Góc H-N-H là 107,5 ° và các yếu tố đối xứng là 1 trục quay C3 và 3 mặt phẳng phản xạ σv, đồng thời không có tâm nghịch đảo i. Theo thuật ngữ VSEPR, đại diện của nó là AX3E (kim tự tháp tam giác). Nếu được kích thích thích hợp, phân tử amoniac có thể trải qua quá trình nghịch đảo Walden, tức là phần tử kép không liên kết có thể dao động trên và dưới mặt phẳng của ba nguyên tử hydro; sự nghịch đảo này cũng mở rộng đến các amin. sự nghịch đảo cấu hình của amoniac trong pha khí áp suất thấp được khai thác để sản xuất maser phát xạ kích thích đầu tiên vào năm 1953. Ở nhiệt độ phòng, amoniac là một chất khí không màu, có mùi hăng rất nồng và ngột ngạt, gây khó chịu và độc hại. Do đó, với sự hiện diện của O2 trong không khí, nó có thể tấn công nhôm, đồng, niken và các hợp kim của chúng. Nó là một hợp chất có tính bazơ yếu và phản ứng với axit để tạo thành các muối amoni tương ứng. Nó có tính khử, cũng có thể phản ứng mạnh với oxy và kết hợp với các halogen để tạo ra các halogenamin. Nó là một trong những dung môi phân cực không chứa nước được biết đến nhiều nhất và được nghiên cứu nhiều nhất; Tính chất đặc trưng nhất của nó là hòa tan các kim loại kiềm tạo thành dung dịch có màu xanh lam đậm, có độ dẫn điện cao. So với nước, amoniac có độ dẫn điện thấp hơn, độ dẫn điện thấp hơn, mật độ và độ nhớt thấp hơn, điểm đóng băng và điểm sôi thấp hơn nhiều. Hằng số tự phân ly ion của liq amoniac