Վիքիպեդիա

«Ամոնիակ»–ի խմբագրումների տարբերություն

Դիտել պատմությունը
← Նախորդ տարբՀաջորդ տարբ →
Content deleted Content added
ՎիզուալԵլատեքստ
ավելացվեց Կատեգորիա:Գազեր ՀոթՔաթ գործիքով
+ 2 կատեգորիաներ, ± 2 կատեգորիաներ ՀոթՔաթ գործիքով
Տող 1.
{{Նյութ
| պատկեր = Ammonia-dimensions-from-Greenwood&Earnshaw-2D.png
| պատկեր 3D = Ammonia-3D-vdW.png
| պատկեր 2 =
<!-- Ընդհանուր հատկություններ -->
Տող 27.
| մոլային զանգված =
| խտություն =
| հալման ջերմ. = -77.73
| եռման ջերմ. = -33.34
| բռնկման ջերմ. =
| ջերմատարողություն =
Տող 88.
| դիպոլ մոմենտ =
<!-- Դասակարգում -->
| CAS = [7664-41-7]
| PubChem =
| EINECS =
Տող 100.
| ՄԲ =
| թունավորություն =
|առողջության վտանգ = 3
|հրավտանգ =1
|ռեակցիոնունակություն =0
}}
 
 
'''Ամոնիակ''', [[քիմիական բանաձև]]՝NH<sub>3</sub>, [[մոլեկուլ]]ի առաջացմանը մասնակցում են [[ազոտ]]ի երեք չզույգված [[էլեկտրոն]]ները՝ առաջացնելով երեք բևեռային կովալենտային կապեր: Ամոնիակը հայտնի է որպես չորրորդ աստիճանի վտանգավորության [[գազ]] ըստ ԳՕՍՏ-ի 12.1.007 <ref>ГОСТ 6221-90. Аммиак жидкий технический. Технические условия</ref>
 
 
 
== Ամոնիակի մոլեկուլի կառուցվածքը ==
Ամոնիակի [[մոլեկուլ]]ն ունի բրգաձև կառուցվածք. գագաթին գտնվում է [[ազոտ]]ի ատոմը, իսկ հիմքի երեք անկյուններում՝ [[ջրածին|ջրածն]]ի ատոմները: Վալենտային կապով իրար հետ միացած [[ատոմ]]ների միջև կազմված անկյունները՝ <HNH, հավասար են [[107]]°:
Քանի որ կապերը բևեռային են, և մոլեկուլի մի կողմում գտնվում է ազոտի [[ատոմ]]ը (ա) (լիցքավորված է բացասականորեն), իսկ մյուս կողմում՝ ջրածնի ատոմները (լիցքավորված են դրականորեն), ամոնիակի մոլեկուլն ամբողջությամբ վերցրած բևեռային մոլեկուլ է՝ դիպոլ (բ): Մոլեկուլի այսպիսի կառուցվածքով են պայմանավորված ամոնիակի [[ֆիզիկական հատկություններ|ֆիզիկական]] և [[քիմիական հատկություններ]]ը:
 
== Ամոնիակի ստացումը ==
Լաբորատոր պայմաններում ամոնիակ ստանալու համար տաքացնում են [[ամոնիումի քլորիդ]]ի և [[կալցիումի հիդրօքսիդ]]ի պինդ խառնուրդը. <br />
 
* '''2NH<sub>4</sub>Cl + Ca(OH)<sub>2</sub> = CaCl<sub>2</sub> + 2NH<sub>3</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O'''
 
Անջատվող գազային ամոնիակը հավաքում են շրջված փորձանոթի մեջ: ▼
 
▲Անջատվող գազային ամոնիակը հավաքում են շրջված փորձանոթի մեջ:
== Ամոնիակի ֆիզիկական հատկությունները ==
Ամոնիակը բնորոշ սուր հոտով անգույն գազ է, որը 1,7 անգամ թեթև է [[օդ]]ից: Ջրում ամենաշատ լուծվող [[գազ]]ն է. [[1]] [[լիտր]] [[ջուր|ջրջրում]]ում լուծվում է [[700]] լ ամոնիակ: Սառեցնելիս և [[ճնշում]]ը մեծացնելիս ամոնիակը հեշտ [[հեղուկ]]անում է, իսկ գոլորշիանալիս շրջապատից խլում է մեծ քանակությամբ [[ջերմություն]] և այդ պատճառով օգտագործվում է սառնարանային կայանքներում: Ամոնիակի հոտը զգացվում է նույնիսկ [[37]] մգ/մ<sup>3</sup> ³<ref>http://www.rhbz.info/rhbz3.1.5.4.html Учебное пособие по РХБЗ. Характеристика аварийно химически опасных веществ</ref> կոնցենտրացիայի դեպքում:
Ամոնիակը հետությամբ միանում է [[թթուներ]]ի հետ՝ առաջացնելով ամոնիումի [[աղեր]]:
 
Օրինակ՝
<br />
*'''NH<sub>3</sub> + HCl = NH<sub>4</sub>Cl'''▼
 
▲* '''NH<sub>3</sub> + HCl = NH<sub>4</sub>Cl'''
Ինչո ՞վ է պայմանավորված երկու չեզոք մոլեկուլի միացումն իրար հետ: Ի ՞նչ քիմիական կապ է գոյանում դրանց միջև: Քննարկենք ամոնիումի իոնի՝ NH<sub>4</sub>-ի առաջացումը:
 
Ամոնիակի մոլեկուլում առկա ազոտի չօգտագործված էլէկտրոնային զույգի և էլեկտրոնից զրկված [[ջրածին|ջրածն]]ի իոնի H<sup>+</sup>, միջև առաջանում է դարձյալ կովալենտային կապ, այսինքն՝ ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգ: Միայն թե այդ զույգը տրամադրում է մեկ տարր, տվյալ դեպքում՝ ազոտը, իսկ ջրածնի կատիոնը ապահովում է ազատ [[բջիջ]] (օրբիտալ), այսինքն՝ ազատ տարածք իր միջուկի շուրջը:
Ինչո ՞վ է պայմանավորված երկու չեզոք մոլեկուլի միացումն իրար հետ: Ի ՞նչ քիմիական կապ է գոյանում դրանց միջև: Քննարկենք ամոնիումի իոնի՝ NH<sub>4</sub>-ի առաջացումը: Ամոնիակի մոլեկուլում առկա ազոտի չօգտագործված էլէկտրոնային զույգի և էլեկտրոնից զրկված [[ջրածին|ջրածն]]ի իոնի H<sup>+</sup>, միջև առաջանում է դարձյալ կովալենտային կապ, այսինքն՝ ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգ: Միայն թե այդ զույգը տրամադրում է մեկ տարր, տվյալ դեպքում՝ ազոտը, իսկ ջրածնի կատիոնը ապահովում է ազատ [[բջիջ]] (օրբիտալ), այսինքն՝ ազատ տարածք իր միջուկի շուրջը: Էլեկտրոնային զույգ տրամադրողը՝ ամոնիակը, կոչվում է դոնոր, իսկ դատարկ օրբիտալը՝ ջրածնի իոնը՝ ակցեպտոր: Ամոնիումի իոնում առկա է չորս կովալենտային կապ, որոնցից երեքը գոյացել է փոփոխական (յուրաքանչյուր տարրից մեկական [[էլեկտրոն]]ի մասնակցությամբ), իսկ չորրորդը՝ դոնորակցեպտորային մեխանիզմով: Սակայն բոլոր կապերն էլ իրար համարժեք են՝ ունեն նույն [[էներգիա]]ն և [[երկարություն]]ը:
 
== Ամոնիակի քիմիական հատկությունները ==
Դոնորակցեպտորային կապը նույն կովալենտային կապն է, տարբերվում է միայն, ինչպես արդեն նշվեց, առաջացման ձևով: Կովալենտային կապի այդ տեսակը հանդիպում է բազմաթիվ միացություններում: Ամոնիումի քլորիդում ի հայտ է գալիս նաև իոնական կապ ամոնիումի (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) և քլորիդ (Cl<sup>-</sup>) իոնների միջև (ջրածնի և քլորիդի միջև եղած կովալենտային կապի փոխարեն).
 
Ամոնիումի քլորիդում ի հայտ է գալիս նաև իոնական կապ ամոնիումի (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) և քլորիդ (Cl<sup>-</sup>) իոնների միջև (ջրածնի և քլորիդի միջև եղած կովալենտային կապի փոխարեն).
* '''NH<sub>3</sub> + HCl → [NH]<sup>+</sup>Cl<sup>-</sup>'''▼
<br />
 
▲*'''NH<sub>3</sub> + HCl → [NH]<sup>+</sup>Cl<sup>-</sup>'''
Ամոնիակի [[ջուր|ջր]]ային լուծույթը կոչվում է ամոնիակաջուր, որում ամոնիակի մոլեկուլները կապված են ջրի մոլեկուլների հետ, մասնավորապես դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցությամբ: Շնորհիվ ազոտի չբաժանված էլեկտրոնային զույգի՝ ամոնիակը ջրի մոլեկուլից ջրածնի մեկ ատոմ միացնում է իրեն դոնորակցեպտորային մեխանիզմով, և այդ պատճառով լուծույթում առաջանում են հիդրօքսիդային իոններ.
 
Շնորհիվ ազոտի չբաժանված էլեկտրոնային զույգի՝ ամոնիակը ջրի մոլեկուլից ջրածնի մեկ ատոմ միացնում է իրեն դոնորակցեպտորային մեխանիզմով , և այդ պատճառով լուծույթում առաջանում են հիդրօքսիդային իոններ.
* '''NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O→NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>'''▼
<br />
Ամոնիակաջուրը հաճախ անվանում են ամոնիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, թեև չի հաջողվում լուծույթից առանձնացնել NH<sub>4</sub>OH հիդրօքսիդը: Սակայն դրա ջրային լուծույթը ցուցաբերում է թույլ հիմնային հատկություններ: Ամոնիակն օդում չի այրվում, սակայն այրվում է [[թթվածին|թթվածն]]ի մթնոլորտում թույլ դեղնականաչավուն բոցով:▼
▲*'''NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O→NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>'''
 
▲Ամոնիակաջուրը հաճախ անվանում են ամոնիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, թեև չի հաջողվում լուծույթից առանձնացնել NH<sub>4</sub>OH հիդրօքսիդը: Սակայն դրա ջրային լուծույթը ցուցաբերում է թույլ հիմնային հատկություններ:
* '''4NH<sub>3</sub> + 3O<sub>2</sub> = 2N<sub>2</sub> + 6H<sub>2</sub>O'''▼
Ամոնիակն օդում չի այրվում, սակայն այրվում է [[թթվածին|թթվածն]]ի մթնոլորտում թույլ դեղնականաչավուն բոցով:
<br />
▲*'''4NH<sub>3</sub> + 3O<sub>2</sub> = 2N<sub>2</sub> + 6H<sub>2</sub>O'''
Ամոնիումի աղերը ստացվում են ամոնիակի և թթուների փոխազդեցությունից: Դրանք օգտագործվում են հիմնականում որպես պարապտանյութեր:<br />
 
<sub>
* '''NH<sub>3</sub> + H<sub>3</sub>PO4</sub> = NH<sub>4</sub>H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>'''
* '''NH<sub>3</sub> + HNO<sub>3</sub> = NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>'''
Ամոնիումի աղերը ջրում լավ լուծվող, որպես կանոն՝ սպիտակ բյուրեղային նյութեր են: Բոլորն էլ ջերմակայուն են, տաքացնելիս քայքայվում են, ընդ որում՝ մեծ մասը ցնդում է, որովհոտև քայքայման հետևանքով գոյանում են [[գազ]]եր:<br />
 
* '''NH<sub>4</sub>Cl→NH<sub>3</sub>↑ + NHCl↑'''
Ամոնիումի աղերը հայտնաբերում են ալկալու միջոցով: Չոր աղերի կամ դրանց ջրային լուծույթների վրա ալկալու լուծույթով ազդելիս առաջանում է ամոնիակին բնորոշ սուր հոտով գազ, որից լակմուսի խոնավ թուղթը կապտում է:
 
Օրինակ՝<br />
[[Պատկեր:Tetraamminediaquacopper(II)-3D-balls.png|մինի|աջից|Պղնձի հետ փոխազդեցությունը [Cu(NH3)4(H2O)2]2+]]▼
 
*'''(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2NaOH = Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2NH<sub>3</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O'''▼
▲[[Պատկեր:Tetraamminediaquacopper(II)-3D-balls.png|մինի|աջից|Պղնձի հետ փոխազդեցությունը [Cu(NH3)4(H2O)2]2+]]
*'''NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH<sup>-</sup> = NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O'''▼
▲* '''(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2NaOH = Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2NH<sub>3</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O'''
▲* '''NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH<sup>-</sup> = NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O'''
Ամոնիակը փոխազդում է նաև մետաղների հետ: Օրինակ՝ [[Cu]], [[Fe]], [[Hg]]:
* '''Հեղուկ ամոնիակի ջրային հատկությունները'''
{| cellpadding="5" style="text-align:center"
|-
Տող 194 ⟶ 193՝
[[Պատկեր:Production of ammonia.svg|մինի|աջից|Ամոնիակի արտադրական աճի գրաֆիկը՝ 1947-2007]]
[[Պատկեր:Genome-of-a-Low-Salinity-Ammonia-Oxidizing-Archaeon-Determined-by-Single-Cell-and-Metagenomic-pone.0016626.s005.ogv|մինի|Ամոնիակ]]
 
== Ամոնիակի արտադրությունը ==
Արդյունաբերությունում ամոնիակը ստանում են [[ազոտ]]ի և [[ջրածին|ջրածն]]ի միացման, այսպես կոչված, սինթեզի եղանակով: Այն դժվար իրագործելի քիմիական ռեակցիայի ամենաբարենպաստ պայմանները մշակել է գերմանացի քիմիկոս Ֆրիդրիխ Հաբերը:<br />
 
* '''N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> → 2NH<sub>3</sub> + Q'''
Ամոնիակի մեկ տոննա արտադրությունը [[Ռուսաստան]]ում շրջակա միջավայր է արտանետվում [[1200]] նմ<sup>3</sup>, իսկ [[Եվրոպա]]յում՝ [[900]] նմ<sup>3</sup>:<ref>[http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=6472 ФАКТОРЫ КОНКУРЕНТНОСТИ НА РЫНКЕ АММИАЧНО-НИТРАТНЫХ УДОБРЕНИЙ]</ref>
<ref>[http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=5469 АММИАЧНЫЕ УСТАНОВКИ НА РОССИЙСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ]</ref><ref>[http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=3899 ПРОИЗВОДИТЕЛИ АММИАКА И КАРБАМИДА В РОССИИ (Часть I)]</ref><ref>[http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=3916 ПРОИЗВОДИТЕЛИ АММИАКА И КАРБАМИДА В РОССИИ (Часть II)]</ref><ref>[http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=3945 ПРОИЗВОДИТЕЛИ АММИАКА И КАРБАМИДА В РОССИИ (Часть III)]</ref>
[[Պատկեր:Symptoms of hyperammonemia-de.svg|250px|մինի|Ամոնիակի վնասակար ազդեցությունը [[մարդ]]ու [[օրգանիզմ]]ի վրա]]
 
== Դարձելի ռեակցիաներ ==
Դուք նկատել եք, որ որոշ ռեակցիաների հավասարումներում հավասարման նշանի փոխարեն երբեմն դնում են հակադիր սլաքներ: Սա նշանակում է, որ ռեակցիան դարձելի է, այսինքն՝ ընթանում է միաժամանակ երկու ուղղությամբ: Դրա արդյունքը լինում է այն, որ ելանյութերը լրիվ չեն վերածվում վերջանյութերի: ''Այն ռեակցիաները, որոնք ընթանում են հակադիր ուղղություններով, և ելանյութերն ամբողջությամբ չեն վերածվում վերջանյութերի, կոչվում են դարձելի ռեակցիաներ:''
 
''Այն ռեակցիաները, որոնք ընթանում են հակադիր ուղղություններով, և ելանյութերն ամբողջությամբ չեն վերածվում վերջանյութերի, կոչվում են դարձելի ռեակցիաներ:''
=== Դարձելի ռեակցիաների հավասարակշռությունը ===
Դժվար չէ հասկանալ, որ այդպիսի ռեակցիաներում վաղ թե ուշ հաստատվում է հավասարակշռություն: Այդ պահից սկսած՝ ինչ արագությամբ ելանյութերը փոխարկվում են վերջանյութերի (V<sub>1</sub>), նույն արագությամբ է վերջիններս վերածվում են ելանյութերի (V<sub>2</sub>): Ստեղծվում է շարժուն հավասարակշռություն, ուղիղ և հակադարձ ռեակցիաներն ընթանում են նույն արագությամբ՝ V<sub>1</sub>=V<sub>2</sub>: Ամոնիակի ստացման նշված ռեակցիայում հավասարակշռություն է ստանում այն ժամանակ, երբ ազոտի ու ջրածնի ընդամենը 20-30 %-ն է վերածվում ամոնիակի: Ռեակցիան իրականացնում են 400°C ջերմաստիճանում՝ բարձր ճնշման տակ, [[կատալիզատոր]]ի առկայությամբ: Որպես կատալիզատոր ծառայում է սպունգանման [[մետաղ]]ական [[երկաթ]]ը: Սինթեզի աշտարակից դուրս է գալիս գազային խառնուրդ, որը բաղկացած է ամոնիակից և չփոխազդած ազոտից և ջրածնից: Այդ խառնուրդից ամոնիակն անջատում են [[սառույց|սառց]]ենման ճանապարհով (ամոնիակը վերածվում է [[հեղուկ]]ի), իսկ ազոտն ու ջրածինը կրկին մղում են սինթեզի [[աշտարակ]]՝ ավելացնելով ելանյութերի նոր բաժիններ: Այդպիսի տեխնոլոգիական գործընթացը, որի ժամանակ չփոխազդած ելանյութերն անջատում են վերջանյութերի խառնուրդից և նորից վերադարձնում փոխազդման ապարատ, կոչվում է շրջապտուտային գործընթաց: Այդ ձևով հաջողվում է ազոտի և ջրածնի 95%-ը, ի վերջո, փոխարկել ամոնիակի: Ամոնիակն աշխարհում ամենից շատ արտադրվող նյութերից մեկն է:
 
Ամոնիակի ստացման նշված ռեակցիայում հավասարակշռություն է ստանում այն ժամանակ, երբ ազոտի ու ջրածնի ընդամենը [[20]]-[[30]] %-ն է վերածվում ամոնիակի: Ռեակցիան իրականացնում են [[400]]°C ջերմաստիճանում՝ բարձր ճնշման տակ, [[կատալիզատոր]]ի առկայությամբ: Որպես կատալիզատոր ծառայում է սպունգանման [[մետաղ]]ական [[երկաթ]]ը:
Սինթեզի աշտարակից դուրս է գալիս գազային խառնուրդ, որը բաղկացած է ամոնիակից և չփոխազդած ազոտից և ջրածնից: Այդ խառնուրդից ամոնիակն անջատում են [[սառույց|սառց]]ենման ճանապարհով (ամոնիակը վերածվում է [[հեղուկ]]ի), իսկ ազոտն ու ջրածինը կրկին մղում են սինթեզի [[աշտարակ]]՝ ավելացնելով ելանյութերի նոր բաժիններ:
Այդպիսի տեխնոլոգիական գործընթացը, որի ժամանակ չփոխազդած ելանյութերն անջատում են վերջանյութերի խառնուրդից և նորից վերադարձնում փոխազդման ապարատ, կոչվում է շրջապտուտային գործընթաց: Այդ ձևով հաջողվում է ազոտի և ջրածնի 95%-ը, ի վերջո, փոխարկել ամոնիակի:
Ամոնիակն աշխարհում ամենից շատ արտադրվող նյութերից մեկն է:
== Գրականություն ==
* 9-10-րդ դասարանների քիմիայի դասագրքեր
* ''Ахметов Н. С.'' Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
* ''[[Карапетьянц, Михаил Христофорович|Карапетьянц М. Х.]], Дракин С. И.'' Общая и неорганическая химия. — М.: Химия, 1994.
Տող 224 ⟶ 222՝
{{ծանցանկ}}
 
[[Կատեգորիա:ՔիմիականԱզոտային միացություններ]]
[[Կատեգորիա:ԳազերՋրածնային միացություններ]]
[[Կատեգորիա:Նիտրիդներ]]
[[Կատեգորիա:Լուծիչներ]]
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/wiki/Ամոնիակ» էջից