48) Гидриды типа эн3. Аммиак. Соли аммония. Аммиакаты. Гидроксиламин. Пептидная связь в белках.

NH3 аммиак

PH3 фосфин

AsH3 арсин

SbH3 стибин

BiH3 висмутин

AsH3, SbH3 газы с неприятным запахом, легко разлагаются. Чрезвычайно ядовиты.

В кислородных соединениях для элементов VА группы наиболее характерны степени окисления +3 и +5. Для висмута более характерна степень окисления +3.

Аммиак (нитрид водорода) — химическое соединение азота и водорода с формулой NH3, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом.

Молекула аммиака имеет форму треугольной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N − H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой, она может образовать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму с ионом водорода, образуя ион аммония NH4+.

Благодаря наличию неподелённой электронной пары во многих реакциях аммиак выступает как основание Бренстеда или комплексообразователь.

Так, он присоединяет протон, образуя ион аммония:

NH3 + H+ ⟶ NH4+.

Водный раствор аммиака («нашатырный спирт») имеет слабощелочную реакцию из-за протекания процесса:

NH3 + H2O ⟶ NH4+ + OH− ,

Взаимодействуя с кислотами, даёт соответствующие соли аммония:

NH3 + HNO3 ⟶ NH4NO3.

Соли аммония

Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка.

Способы получения солей аммония

1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами.

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Например, хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:

NH4Cl + AgNO3 → AgCl + NH4NO3

3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония. При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.

Например, гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:

NH4НCO3 + NH3 → (NH4)2CO3

Химические свойства солей аммония

1. Все соли аммония – сильные электролиты, почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:

NH4Cl ⇄ NH4+ + Cl–

2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями, если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.

Например, карбонат аммония реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:

(NH4)2CO3 + 2НCl → 2NH4Cl + Н2O + CO2

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

Например, хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:

NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O

(NH4)2CO3 + 2KOH → K2CO3 + 2NH3 + 2H2O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону, т.к. гидроксид аммония — слабое основание:

NH4Cl + Н2O ↔ NH3 ∙ H2O + HCl

NH4+ + HOH ↔ NH3 ∙ H2O + H+

4. При нагревании соли аммония разлагаются. При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома

Аммиакаты — продукты взаимодействия солей с аммиаком, комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов молекулы аммиака. Лиганды NH3 связаны в аммиакатах с центральным атомом металла через азот.

Аммиакаты различаются как по составу, так и по устойчивости в водных растворах. Используются в аналитической химии для обнаружения и разделения ионов металлов, как лекарственные средства при лечении онкологических заболеваний.

Гидроксиламин — токсичный, но чрезвычайно востребованный в химпроме реактив, неорганическое соединение с формулой NH2OH. Представляет собой производное аммиака (NH3), в котором один атом водорода замещен гидроксильной группой –ОН.

Гидроксиламин— слабое основание, но в реакциях он проявляет как кислотные, так и осно́вные свойства. Взаимодействует с сильными и слабыми кислотами, окисляется кислородом, реагирует с кетонами и альдегидами.

NH2OH + HNO2 → H2N2O2 + H2O

2NH2OH + I2 + 2KOH → N2 + 2KI + 4H2O

NH2OH + H2SO4 → (NH3OH)HSO4

Пептидная связь это связь, возникающая между аминокислотами при взаимодействии аминогруппы (-NH2) и карбоксильной группы (-COOH). Две соединенные одна с другой кислоты образуют дипептид, три – трипепетид и так далее. Длинные цепи подобного рода зовутся полипептидами и белками.

Важными свойствами пептидной связи являются копланарность и трансположение.

Копланарность означает, что все атомы, входящие в пептидную группу находятся на одной плоскости, а атомы H и О располагаются по разные стороны от пептидной связи. Но стоит заметить, что радикальные группы аминокислот и водорода при α-углеродах лежат за пределами плоскости.

Трансположение означает, что кислород и водород пептидной связи находятся в транс-ориентации. Также в транс-ориентации ориентированы аминокислотные R-группы во всех белковых и пептидных молекулах естественного происхождения.