无色具有刺鼻臭味的气体---氨
氨 ammonia


物理性质
无色具有刺鼻臭味的气体,标准状态下密度0.711克/升,熔点-77.73℃、沸点-33.33℃,比同族其他元素的氢化物(、
、
)的熔、沸点高出很多,这主要是由于氮的原子半径较小,电负性较大,分子间形成氢键所致。加压可使其液化,临界温度132.4℃,临界压力11.28兆帕,液态氨是无色的液体,临界密度0.235克/立方厘米。固态氨为无色立方晶体。
化学性质
氨呈碱性,极易溶于水[1体积水可溶解700体积氨(20℃)],生成氨水;易溶于乙醇、乙醚;溶于酸生成铵盐。氨在高温下分解成氮和氢,其分解速度在很大程度上取决于与之接触的表面物质的性质,如玻璃对氨的分解不产生影响,陶瓷和沸石则有明显的加速作用,而铁、镍、锇、锌的加速作用则更大。在常温下,氨的分解在450~500℃开始;若在催化剂作用下,300℃开始分解,到500~600℃分解接近完全,但是即使温度高达1000℃,仍有痕量的氨存在。
氨液化为液氨,是重要的无机溶剂,和水类似,液氨也能电离,但电离度很小,基本不导电,如:
作为碱, 对质子的亲和力强于
,故氨的碱性强于水;作为酸,
不易释放质子,所以
的碱性强于
。液氨为强极性溶剂,可以溶解碱金属、碱土金属以及磷、硫、碘等非金属,也可以溶解许多无机和有机化合物。当溶解碱金属、碱土金属时,溶液呈蓝色,浓溶液为青铜色,它们的导电能力和金属相近。
氨参与的化学反应有:
①氧化反应。氨具有还原性,易被氧化剂氧化,如:
高温下氨的还原性更强,能将某些金属氧化物还原为金属单质或低氧化态,如:
②取代反应。氨分子中有3个氢原子,可被某些原子或原子团取代,分别生成(氨基化物)、
(亚胺化物)、
(氮化物),如光气
和氨反应生成尿素
,氯化汞
和氨反应生成氯化氨基汞
白色沉淀。
③加合反应。氨分子中有一孤对电子,可以和金属离子以配位键形式结合,生成配位化合物,如、
、
、
、
等,其中顺式
能有效地抑制癌细胞生长。
制法
合成氨的主要生产工序有:①合成气(和
)的制取;②合成气的净化;③合成气的压缩;④氨的合成。目前合成氨较适宜的温度为450~500℃、压力
千帕(300大气压)左右,在催化剂存在下直接合成,所用的催化剂是用钾、铝等氧化物活化的海绵铁,是由磁铁矿还原而成。实验室制备少量氨是用铵盐与浓碱一起加热,如:
离子型氮化物水解也可制备氨:
应用
氨是生产硝酸、尿素、氢氰酸和各种铵盐,如、
、
等以及化肥的主要原料。氨在染料、塑料、医药方面也有重要应用。液氨汽化热(23.35千焦/摩)很大,是常用的制冷剂,用于室内冰场、飞播增雨等操作中。
安全
当空气中含氨量达14.5%~26.8%(体积)或氧气中含氨量达13%~82%(体积)时,室温、常压下即可爆炸。液氨能冻伤皮肤,空气中氨含量过高会引起窒息,空气中允许的最大含氨量为0.02毫克/升。工业生产中,需用含有化学吸附剂的专用防毒面具。氨中毒首先要吸入新鲜空气或氧气,深度中毒者需送医院救治。
摘自:《中国大百科全书(第2版)》第1册,中国大百科全书出版社,2009年
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