4.2 Амоніак

Амоніак, NH₃ - прозорий газ із сильним різким запахом (в чистому вигляді володіє гострим запахом, мало подібним на звичайний запах амоніаку) [14]. Розчинність у воді дуже велика, близько 1200 обємів (при 0°C) і 700 обємів (при 20°C) в обємі води. В холодильній техніці носить назву R717, де R - Refrigerant (холодоген), 7 - тип холодогену (неорганічна сполука), молекулярною масою - 17.

Молекула амоніаку має форму тригональної піраміди з атомом Нітрогену у вершині. Три неспарені р-елементи атому Нітрогену беруть участь в утворенні полярних ковалентних звязків з 1s-електронами трьох атомів Гідрогену (звязки N-H), четверта пара зовнішніх електронів є неподільною, вона може утворювати донорно-акцепторні звязки з іоном Гідрогену, утворюючи іон амонію NH₄⁺. Завдяки тому, що розслаблююча двохелектронна хмарка суворо орієнтовано в просторі, молекула амоніаку володіє високою полярністю, що призводить до її високої розчинності у воді.

В рідкому амоніаку молекули звязані між собою водневими звязками. Порівнюючи фізичні властивості рідкого амоніаку з водою показує, що амоніак має нижчі температури кипіння (t_кип = ?33,35°C) і плавлення (t_пл=?77,70°C), а також нижчу густину, вязкість (вязкість рідкого амоніаку у 7 разів менша вязкості води), провідність і діелектрична проникність. Це пояснюється тим, що міцність цих звязків в рідкому амоніаку значно нижча, ніж у води, а також тим, що в молекулі амоніаку є лише одна пара неподільних електронів, на відміну від двох пар в молекулі води, що не дає можливості утворювати розгалужену сітку водневих звязків між декількома молекулами. Амоніак легко переходить в прозору рідину з густиною 681,4 кг/мі, яка сильно заломлює світло. Подібно до води, рідкий амоніак сильно асоційований, головним чином за рахунок утворення водневих звязків. Рідкий амоніак майже не проводить електричний струм, є добрим розчинником для дуже великої кількості органічних, а також для багатьох неорганічних сполук. Твердий амоніак - прозорі кубічні кристали.

Амоніак проявляє високу схильність до комплексоутворення. Завдяки своїм електродонорним властивостям, молекули NH₃ можуть входити в якості лігандів в комплексні сполуки. Так, внесення надлишку амоніаку в розчин солей d-металів призводить до утворення їх амінокомплексів:

CuSO₄ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]SO₄,

Ni(NO₃) + 6NH₃ = [Ni(NH₃)₆](NO₃)₃

Комплексоутворення зазвичай супроводжується зміною забарвлення розчину. Так, в першій реакції голобий колір (CuSO₄) переходить в темно-синій ([Cu(NH₃) ₄]SO₄), а в другій реакції забарвлення міняється із зеленого (Ni(NO₃)₃) в синьо-фіолетове. Найбільш стійкий комплекс з NH₃ утворюють Хром і Кобальт в степені окиснення +3.

Амоніак відноситься до числа важливих продуктів хімічної промисловості, щорічне його світове виробництво досягає 150 млн. тон. В основному використовується для виробництва азотних добрив (нітрат і сульфат амонію, сечовина) вибухових речовин і полімерів, азотної кислоти, соди (по аміачному методу), та інших продуктів хімічної промисловості. Рідкий амоніак використовується в якості розчинника.

В медицині 10% розчин амоніаку, називають нашатирним спиртом.

Приймають місцево, інгаляційно і внутрішньо. Для пробудження дихання і виведення хворого із непритомного стану обережно підносять невеликий шматочок марлі чи вати, змоченої нашатирним спиртом, до носа хворого (на 0,5-1 см). Внутрішньо (тільки в розведені розчину) для індукції блювоти. При укусах комах - у вигляді примочок; при неврології і міозитах - розтирання аміачним лініментом. В хірургічній практиці розчиняють у теплій кипяченій воді і миють руки.

При неправильному використанні може викликати опіки стравоходу і шлунку (у випадку приймання нерозведеного розчину), рефлекторну зупинку дихання (при вдиханні у високих концентраціях).

Оскільки амоніак є слабкою основою, при взаємодії з кислотами він їх нейтралізує.

Фізіологічна дія нашатирного спирту зумовлена різким запахом амоніаку, який подразнює спеціальні рецептори слизової оболонки носа і сприяє пробудженню дихального і судинного центра мозку, викликаючи прискорення дихання і підвищення артеріального тиску.

Також використовується, як приморозна добавка для сухих будівельних розчинів, яка відноситься до прискорювачів. Рекомендована доза - 2…8% маси компонентів сухої суміші в залежності від температури використання.

Амоніачна вода - продукт (NH_3*H₂O), який представляє собою газоподібний амоніак NH₃, розчинений у воді [15].