nekrasovI (1114433), страница 129
Текст из файла (страница 129)
Например, для газообразных ~чНь и НС! вмеем гр ли дг лл ни 2 !чНз -(- НС! = р(Н4С! + 42 кка.г Рис. !Х-4. Растворичость солей аммония (моль/л НаО). Интересно, что при полном отсутствии воды реакция эта не идет. Как сам ион аммония (р(Н,'), так и большинство его солей бесцветны. ((очти все оии хорошо растворнмы в воде (рис. !Х-4) н в растворах сильно диссоциированы. Соли аммония играя>т важную роль ири многих производственных процессах и широко используются в лабораторной практике, л'-" Прн нагревании соли аммония довольно легко разлагаются. Характер разложения определяется свойствамп образующей аппон кислоты. Если посчедияя является окислителем, происходит окисление аммиака (например, по приводившейся выше реакции НН4НО, = 2НеО+ й(е). Если кисло~а окислителем не явчяется, характер распада определяется ее летучестью прн температуре разложения.
Из сочей пелетучих кислот (иапример, НьР04) выделяется только аммиак, если же кислота летуча (например, НС!), то при охлаждении она вновь соединяется с гчНь. Результат подобного распада и последующего обратного соединения сводится практически к тому, что рассматриваемая соль (папример, НН4С!) возгоняется. "-" При действии на соли аммония сильных щелочей происходит выделение аммиака по реакции, например ННьС! + й(аОН = ЫаС! + й)Н40Н = ХаС! + 1ЧНз+ Н,О !3 Б, В. Пеарасаа 1Х. Пятая грияяа яериодичесяой системы Этим можно пользоваться для лабораторного получения аммиака, а также для открытия ионов ХН; в растворе: к последнему добавляют щелочи и затем обнаруживают выделяющийся аммиак по запаху илн действию его на влажную лакмусовую бумажку.
Реакции з а и еще и и я водо р од а менее характерны для аммиака, чем реакции присоединения. Однако прн высоких температурах он способен замешать своп водороды на металл, например, по реакции 2А1 + 2ХНз = 2А!Х -1- ЗН, -1-93 ккад Именно накаливанием металлов н атмосфере аммиака чаше всего н получают ингриды. Последние представляют собой твердые вещества, большей частью очень устойчивые по отношению к нагреванию. Водой ингриды активных металлов более или менее легко разлагаются с выделением аммиака, например, по схеме МдзХа + 6НгО = ЗМд(ОН) + 2ХНз Ннтриды малоактивных металлов по отношению к воде, как правило, весьма устойчивы.4' м При замещении в молекуле аммиака только двух атомов водорода получаются иииды, а при замещении лишь одного — алсидся металлов.
Первые содержат в своем составе двухвалентный радикал =ХН (и миноо-группу), вторые — одновалентный радикал — ХН, (а м и но-группу). Например, при пропусканин сухого ХН, иад расплавленным металлическим натрием по реакции 2Ха+ 2ХНз=2ХаХНз+ Н, + 35 ккал образуется бесцветный кристаллический а м и д н а т р и я, являющийся типичной солью с аниономХНз. Водой ои тотчас разлагается по уран. нению ХаХНз -)- НаО = ХНз+ ХаОН Амид натрия находит применение при органических синтезах."-гз Наряду с производными металлов известны продукты замещения водородов аммиака на г ало яд.
Примером может служить хяорпггый азот (ХС!з), образующийся н виде желтых маслянистых капель при дей. ствни хлора на крепкий раствор хлористого аммония; ХНсС! + ЗС1 = 4НС1+ ХС)з Уже прн нагревании выше 90'С (или ударе) хлористый азот со взрывом распадается на элементы. 'о-я' Продуктом замещения одного из водородов аммиака на г и д рокс с ил ьн у ю группу является аидроксилаясин (ХНтОН). Он образует. ся при электролизе азотной кислоты (с ртутным или свинцовым катодом) в результате восстановления НХОз по схеме НХОз + 6Н вЂ” и 2НтО + ХНзОН Гидроксиламин представляет собой бесцветные кристаллы.
Использует. ся он гланным образом как сильный восстаноннтель (окисляется до Хт „,,и Х О) гт,яз Подобно замещению водорода, реакции о к и с л е н и я для аммиака сравнительно малохарактерны. На воздухе он не горит, но подожженный в атмосфере кислорода, сгорает желтым пламенем с образованием азота н водяного пара: 4Х!1, + ЗОт — — 6Н,О + 2Хг + 303 ккал Хлор н бром энергично реагируют с аммиаком по схеме 2ХН + Згз = бнг + Хз Так же окнсляют они аммиак н в растворе. По отношению к большинству других окислителей ХНз при оГ>ычных условиях устойчив. Наиболее важным продуктом ч а с т и ч н о г о окисления аммиака является гидразин (ХзН,), образующийся по реакции 2ХНз+ ХаОС! = НзО + ХзН»+ ХаС! Как видно из уравнения. под действием окислителя каждая молекула аммиака теряет в данном случае один атом водорода, причем остающиеся радикалы ХНз соедпня<отся друг с друш>м, Структурная формула гидразина будет, следовательно, Н,Х вЂ” ХН,.
Гидразнн представляет собой бесцветную жидкость, дымя<цую на воздухе и легко смешнвающуюся с водой. Он находит применение в качестве сильного восстановителя (окнсляется до Хз)™ зз Прн взаимодействии гндразе<а с азотистой кислотой по схеме Х>Н» + НХОз = 2НзО + НХ> образуется азотистоводородная кислота (Н вЂ” Х=Х=Х), представляющая собой бесцветную летучую жидкость с резким запахом. По силе азотнстоводородная кислота близка к уксусной, а по растворимости солей (а з ядов) похожа на соляную. Подобно самой НХз, некоторые азиды при нвгр< ванин или ударе сильно взрываются. На этом основано применение азидв свинца (РЬ(Хз)з] в качестве детонатора, т.
е. вещества, взрыв которого вызывает мгновенное разложение других взрывчатых веществ. эз-'а' Дополнения 1) Первые указания нз азот кзк особое вещество были получены в 1772 г, Првродный азот состоит нз смеси двух нзотопов — "М (99,63«1«) и "М (0,37Ъ). 2) Атом азота в основном состоянии имеет структуру внешнего электронного слоя 2ел2р' и трехвзлентен. Вопрос о возбуждении его нных ввлснтных состояннА был рассмотрен ранее (Ъ'1 4 3 доп. 9).
Последовательные энергии ионнзацнн азота имеют следующие зпзчення (эа): 14,53; 2959; 47,43; 77,45; 97,85. Ионы М' обнзружнввются в атмосфере выше 500 км (но нх мало). Сродство атома азота к одному электрону оценивается в +12 кхал/г-агам, к трем в — 500 ккал/г-агом. 3) Так как разложение МН,МО> сильна экзотермнчно, нвгревзнне (прнмерно да 70'С) необходимо лишь для начала реакции. В дальнейшем приходятся, наоборот.
охлаждать резкцнонныя сосуд, чтобы избежать слишком бурного протеквння процессв. Вместо взотнстокнслого аммония можно пользоваться смесью МзМО> н МН,С!, тзк хвк прн взаимодействии между пнын ао реакция МхМО>+ МН,С! ч= МвС1+ МН»МО> чзстнчно образуется МН,МОь последующее разложение которого (лучше ндушее в слабокнслой среде) все время смещает равновесие впрзво. Прзктнческн удобнее медленно пускать по каплям насыщенный раствор МзМО, в нагретый нзсыщенныя раствор (МН,),50», Выделяющийся гзз освобождают от следов МНь МО и О, по.
следовзтельным пропускзннел< сквозь растворы П>50, н Ее50», в затем над накаленной медью, после чего подвергают азот осу<оке (см. 1>> 3 1 доп. 5). Азот может быть получен тзкже нагреванием смеси грубо нзз<етьченных КрСг>О> (2 вес. ч.) я (МН,)>50, (1 вес. ч.). Смесь этв разлагается аналогично двухромово. кислому эммонню (тП) 4 5 доп. 55), но реакция идет лишь пре< нагревании. Наиболее чистый азот получается термпческнм рззложеннем прн 300'С тщзтелы<о высушен. мого взндз натрия (по схеме 2Мзм, = — 2Мз+ ЗМ>).
Содержзшне азот баллоны должны нметь черную окраску с желтой надписью «Азот», подчеркнутой коричневой полосой. )Х Плгач группа периодической системы 4) В молекуле Нэ осуществляется тройная связь »!ежду зтомвми азота. Оиз харак. теризуется ядерпы» раггтояиие» 4!(5Сч) = 1,005 А, волновым числоч ы = 2331 си ', силовой ьоистззыгй к = 22.4 и энергией дпссоцияции 226 ккилпколь Энергия разрыва первой пз трез гвязеи гч » †(ч оценивается в 130 лка.г(моль. Ионпэзииоиный потевцвал молекулы 5'з весьмз высок — 15,6 и.
Для эиергип диссоцивцпи молекулярного нона (4+4 расчетным путем найдено 202 кхпл'моль. 5) Эксперпчеитзльпо )стзиовлспо, что ззмстизя термическая диссоциация моле. кул Кз из ато»!ы до 3000'С ие наступает. Псъвилимому, пол обычным давлением сте. пепь лиссоцпзцни ие прсвышпст нескольких проиегпов даже при 5000 'С. Фотохимяче. скпя диссоциация молекул г(4 протекает лишь в высоких слоях атмосферы.
Искус. ствеппое получепне зтоызрпого азота может быть о,уществлепо путем прокусканяя гззообрззиого (чз (под сильно уь!еньшеппым лзвлеииеч) сквозь поле высокочвстотиагв электрсшеского рззрядз. Тзк кзк энергии активации резкпий с учзстисм свободных атомов обычно весьмз л!злы (чзсто — близки к нулю), зтомзрпый азот гораздо зх. тивнее молек)ляркспо: )же при обычной температуре ои непосредственно соединяетсэ с 5, Р, Аь, з т*кже с Нр и ридом др)чих металлов. 6) Если азот, созсри зший смесь молеку.т и зтомов. направлять из охлаждаемую жплким гелием повсрхпость, происходит его мгиовеппое ззморзжпванпе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
