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一、氨的分子結(jié)構(gòu) 氮原子有5個(gè)價(jià)電子,其中有3個(gè)未成對(duì),當(dāng)它與氫原子化合時(shí),每個(gè)氮原子可以和3個(gè)氫原子通過極性共價(jià)鍵結(jié)合成氨分子,氨分子里的氮原子還有一個(gè)孤對(duì)電子。
氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,三個(gè)氫原子處于錐底,氮原子處在錐頂。每?jī)蓚€(gè)N—H鍵之間夾角為107°18’,因此,氨分子屬于極性分子
結(jié)構(gòu)式
氨氣結(jié)構(gòu)式
電子式
電子式
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二、氨的性質(zhì) 化學(xué)式 NH3
1、物理性質(zhì)
相對(duì)分子質(zhì)量 17.031
氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.7081g/L
氨氣極易溶于水,溶解度1:700
無色有刺激性惡臭的氣體;蒸汽壓 506.62kPa(4.7℃);熔點(diǎn) -77.7℃;沸點(diǎn)-33.5℃;溶解性:易溶于水,相對(duì)密度(水=1)0.82(-79℃);相對(duì)密度(空氣=1)0.6;穩(wěn)定性:穩(wěn)定;危險(xiǎn)標(biāo)記 6(有毒氣體);主要用途:用作致冷劑及制取銨鹽和氮肥
2、化學(xué)性質(zhì)
?。?)跟水反應(yīng)
氨溶于水時(shí),氨分子跟水分子通過*氫鍵結(jié)合成一水合氨(NH3•H2O),一水合氨能小部分電離成銨離子和氫氧根離子,所以氨水顯弱堿性,能使酚酞溶液變紅色。氨在水中的反應(yīng)可表示為:
一水合氨不穩(wěn)定受熱分解生成氨和水
氨水中存在三分子、三離子、三平衡
分子:NH3、NH3•H2O、H2O;
離子:NH4+、OH-、H+;
三平衡:NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-
H2O H++OH-
氨水在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中三應(yīng)用
?、儆谜河袧獍彼牟AО魴z驗(yàn)HCl等氣體的存在;②實(shí)驗(yàn)室用它與鋁鹽溶液反應(yīng)制氫氧化鋁;③配制銀氨溶液檢驗(yàn)有機(jī)物分子中醛基的存在。
?。?)跟酸反應(yīng)
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
?。ǚ磻?yīng)實(shí)質(zhì)是氨分子中氮原子的孤對(duì)電子跟溶液里具有空軌道的氫離子通過配位鍵而結(jié)合成離子晶體。若在水溶液中反應(yīng),離子方程式為:
8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
(黃綠色褪去,產(chǎn)生白煙)
反應(yīng)實(shí)質(zhì):2NH3+3Cl2===N2+6HCl
NH3+HCl===NH4Cl
總反應(yīng)式:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
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三、氨的制法 1.工業(yè)制法:工業(yè)上氨是以哈伯法通過N2和H2在高溫高壓和催化劑存在下直接化合而制成:
工業(yè)上制氨氣
高溫高壓
N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)(可逆反應(yīng))
催化劑
△rHθ =-92.4kJ/mol
2. 實(shí)驗(yàn)室制備:
實(shí)驗(yàn)室,氨常用銨鹽與堿作用或利用氮化物易水解的特性制備:
△
2NH4Cl(固態(tài)) + Ca(OH)2(固態(tài))===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
Li3N + 3H2O === LiOH + NH3↑
(1)不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應(yīng)制氨氣
因?yàn)镹H4NO3是氧化性銨鹽,加熱時(shí)低溫生成NH3和HNO3,隨著溫度升高,硝酸的強(qiáng)氧化性發(fā)揮作用使生成的氨進(jìn)一步被氧化生成氮?dú)夂偷难趸?,所以不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應(yīng)制氨氣。
(2)實(shí)驗(yàn)室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2
因?yàn)镹aOH、KOH是強(qiáng)堿,具有吸濕性(潮解)易結(jié)塊,不易與銨鹽混合充分接觸反應(yīng)。又KOH、NaOH具有強(qiáng)腐蝕性在加熱情況下,對(duì)玻璃儀器有腐蝕作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
(3)用試管收集氨氣為什么要堵棉花
因?yàn)镹H3分子微粒直徑小,易與空氣發(fā)生對(duì)流,堵棉花目的是防止NH3與空氣對(duì)流,確保收集純凈。
(4)實(shí)驗(yàn)室制NH3除水蒸氣為什么用堿石灰,而不采用濃H2SO4和固體CaCl2
因?yàn)闈釮2SO4與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4
NH3與CaCl2反應(yīng)能生成CaCl2·8NH3(八氨合氯化鈣)
CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3
(5)實(shí)驗(yàn)室快速制得氨氣的方法
主營(yíng)產(chǎn)品;氨氣檢測(cè)儀