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
h—n—h
|
h
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
有刺激性氣味
無(wú)色
2、化學(xué)性質(zhì)
(1)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*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
①用蘸有濃氨水的玻璃棒檢驗(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*;③配制銀氨溶液檢驗(yàn)有機(jī)物分子中醛基的存在。
(2)跟酸反應(yīng)
2nh3+h2so4===(nh4)2so4
3nh3+h3po4===(nh4)3po4
nh3+co2+h2o===nh4hco3
(反應(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
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:
氨氣的四種實(shí)驗(yàn)室制法
△
2nh4cl + ca(oh)2===2nh3↑+ cacl2 + 2h2o
li3n + 3h2o === lioh + nh3↑
(1)不能用nh4no3跟ca(oh)2反應(yīng)制氨氣
因?yàn)閚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)閚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)閚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)闈鈎2so4與nh3反應(yīng)生成(nh4)2so4
nh3與cacl2反應(yīng)也能生成其它物質(zhì)
(5)實(shí)驗(yàn)室快速制得氨氣的方法
用濃氨水加固體naoh(或加熱濃氨水)