Šīs gāzes smarža ir zināma visiem – to uzreiz var sajust, ja atver amonjaka burciņu. Mums skolā kaut ko stāstīja par tās īpašībām. Ir arī zināms, ka tas ir viens no galvenajiem ķīmiskās rūpniecības produktiem: tas ir vienkāršākais veids, kā tajā pārvērst slāpekli, kam nepatīk iesaistīties ķīmiskās reakcijās. Amonjaks ir pirmais punkts, no kura sākas daudzu slāpekli saturošu savienojumu ražošana: dažādi nitrīti un nitrāti, sprāgstvielas un anilīna krāsvielas, zāles un polimērmateriāli…
Ātrā uzziņa
Šīs vielas nosaukums cēlies no grieķu valodas "hals ammoniakos", kas nozīmē amonjaks. Amonjaka molekula ir sava veida piramīda, kuras augšpusē ir slāpekļa atoms, bet pamatnē - trīs ūdeņraža atomi. Šī savienojuma formula ir NH3. Normālos apstākļos amonjaks ir bezkrāsaina gāze ar smacējošu, asu smaku. Tā blīvums pie -33,35 °C (viršanas temperatūra) ir 0,681g/cm3. Un šī viela kūst -77,7 ° C temperatūrā. Amonjaka molārā masa ir 17 grami uz molu. Spiediens 0,9 MPa izraisa amonjaka saraušanos istabas temperatūrā. To iegūst rūpniecībā zem spiediena, izmantojot katalītisko sintēzi no ūdeņraža un skābekļa. Šķidrais amonjaks ir ļoti koncentrēts mēslojums, aukstumaģents. Jāievēro piesardzība ar šo vielu, jo tā ir toksiska un sprādzienbīstama.
Ziņkārīgi fakti
Šķidrajam amonjakam ir diezgan neparastas īpašības. Ārēji tas atgādina vienkāršu ūdeni. Tāpat kā H2O, tas lieliski izšķīdina daudzus organiskos un neorganiskos savienojumus. Lielākā daļa tajā esošo sāļu izšķīdinot sadalās jonos. Tajā pašā laikā ķīmiskās reakcijas atšķirībā no ūdens tajā notiek pavisam savādāk.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Šķīdība 20 °C temperatūrā, pamatojoties uz 100 g šķīdinātāja | amonjaks | 0 | 0 | 0,04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| ūdens | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Dati šajāNo tabulas izriet doma, ka šķidrais amonjaks ir unikāls līdzeklis dažu apmaiņas reakciju veikšanai, kas praktiski nav iespējamas ūdens šķīdumos.
Piemēram:
2AgCl + Ba(NO3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Tā kā NH3 ir spēcīgs protonu akceptors, etiķskābe, neskatoties uz to, ka tā tiek uzskatīta par vāju, pilnībā sadalīsies, tāpat kā spēcīgas skābes. Vislielāko interesi rada sārmu metālu amonjaka šķīdumi. Tālajā 1864. gadā ķīmiķi pamanīja, ka, ja jūs viņiem dosiet kādu laiku, amonjaks iztvaiko un nogulsnes būs tīrs metāls. Gandrīz tas pats notiek ar sāļu ūdens šķīdumiem. Atšķirība ir tāda, ka sārmu metāli, kaut arī nelielos daudzumos, tomēr reaģē ar amonjaku, kā rezultātā veidojas sāļiem līdzīgi amīdi:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
Pēdējās ir diezgan stabilas vielas, taču, nonākot saskarē ar ūdeni, tās uzreiz sadalās:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Pētot šķidrā amonjaka īpašības, ķīmiķi pamanīja, ka, metālam izšķīdinot tajā, šķīduma tilpums kļūst lielāks. Turklāt tā blīvums samazinās. Šī ir vēl viena atšķirība starp attiecīgo šķīdinātāju un parasto ūdeni. Grūti noticēt, bet koncentrēts un atšķaidīts jebkura sārmu metāla šķīdumsšķidrais amonjaks nesajaucas savā starpā, neskatoties uz to, ka metāls abos ir viens un tas pats! Eksperimentējot, pastāvīgi tiek atklāti jauni pārsteidzoši fakti. Tātad izrādījās, ka šķidrā amonjakā sasaldētam nātrija šķīdumam ir ļoti zema pretestība, kas nozīmē, ka NH3 var izmantot supravadošas sistēmas iegūšanai. Nav pārsteidzoši, ka šī gāze un tās risinājumi joprojām interesē gan fiziķus, gan ķīmiķus.
