65. Гидриды типа эн3 элементов va группы.

Водородные соединения элементов подгруппы кислорода отвечают формуле RН3 (R – символ элемента). В этих соединениях связи элементов с водородом более прочные, чем в соответствующих соединениях элементов подгруппы кислорода и особенно подгруппы галогенов. Поэтому водородные соединения элементов подгруппы азота в водных растворах не образуют ионов водорода, арсин AsH3, стибин SbH3 и особенно висмутин ВiH3 являются очень малоустойчивыми соединениями, которые уже при комнатной температуре разлагаются на простые вещества. В группе сверху вниз энергия связи Н—R уменьшается, поскольку радиус атома R увеличивается.

66. Аммиак, его физические и химические свойства.

Нитрид водорода с формулой NH3 называется аммиаком. Это лёгкий (легче воздуха) газ с резким запахом. Строение молекулы определяет физические и химические свойства аммиака.

Основные физические свойства аммиака:

• бесцветный газ;

• резкий запах;

• хорошая растворимость в воде (на один объём воды 700 объёмов аммиака при 20°С, при 0°С – 1200);

• легче воздуха.

Аммиак сжижается при температуре -33°С и становится твёрдым при -78°С. Концентрированный раствор содержит 25 % аммиака и имеет плотность 0,91

г/см3. Жидкий аммиак растворяет неорганические и органические вещества, но не проводит электрический ток.

Химические свойства.

1. Взаимодействие с водой

Аммиак обратимо растворяется в воде. Получающийся при этом гидрат аммония диссоциирует с образованием катионов аммония и гидроксид-ионов.

О наличии гидроксид-ионов в растворе аммиака можно сделать вывод по появлению в нём розовой окраски фенолфталеина. Водный раствор аммиака обладает свойствами слабого основания.

Водный раствор аммиака, как и растворы щелочей, используют для получения нерастворимых в воде оснований.

2. Взаимодействие с кислотами

При взаимодействии аммиака с кислотами образуются соли аммония, содержащие катион аммония.

Образование катиона аммония происходит по донорно-акцепторному механизму за счёт неподелённой электронной пары атома азота и свободной электронной орбитали катиона водорода.

3. Взаимодействие с органическими веществами (аммиак как аминирующий агент)

Аммиак — один из самых важных продуктов химической промышленности. Большая часть получаемого в промышленности аммиака идет на приготовление азотной кислоты, азотных удобрений, красителей. Применяется аммиак и для получения взрывчатых веществ. Широко используются водные растворы аммиака. Как слабое летучее основание, он применяются в химических лабораториях и производствах. С помощью аммиака получают пищевую соду.

В медицине 10% водный раствор аммиака известен как нашатырный спирт. Резкий запах аммиака раздражает специфические рецепторы слизистой оболочки носа и способствует возбуждению дыхательного и сосудодвигательного центров, поэтому при обморочных состояниях или алкогольном отравлении пострадавшему дают вдыхать пары нашатырного спирта.

При пайке металлов используют хлорид аммония — нашатырь — NH4Сl. При высокой температуре нашатырь разлагается с образованием аммиака, который очищает поверхности паяльника и спаиваемого изделия от оксидов металлов.

При испарении жидкого аммиака поглощается большое количество теплоты, поэтому его используют в холодильных установках.

Аммиак используется для охлаждения каналов энергоснабжения Международной космической станции (МКС), которые обеспечивают МКС электричеством.

На станции есть два независимых аммиачных контура охлаждения, которые отводят тепло от охлаждаемого водой внутреннего оборудования, а также от электрических приборов, установленных на внешней поверхности МКС.

Жидкий аммиак вызывает сильные ожоги кожи, поэтому его обычно перевозят в стальных баллонах (окрашены в желтый цвет, имеют надпись "Аммиак" черного цвета), железнодорожных и автомобильных цистернах, по воде — в специальных танкерах, транспортируют также по трубопроводам.

Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна. Аммиак горит при наличии постоянного источника огня. Емкости могут взрываться при нагревании.

Газообразный аммиак является токсичным соединением. При его концентрации в воздухе рабочей зоны около 350 мг/куб. м (миллиграмм на кубический метр) и выше работа должна быть прекращена, а люди выведены за пределы опасной зоны. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны равна 20 мг/куб. м.

Аммиак опасен при вдыхании. При остром отравлении аммиаком поражаются глаза и дыхательные пути, при высоких концентрациях возможен смертельный исход. Вызывает сильный кашель, удушье, при высокой концентрации паров — возбуждение, бред. При контакте с кожей — жгучая боль, отек, ожег с пузырями. При хронических отравлениях наблюдаются расстройство пищеварения, катар верхних дыхательных путей, ослабление слуха.