Аммиа́к (нитрид водорода)

Аммиа́к (нитрид водорода) — химическое cоединение азота и водорода с формулой NH3 , при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом.
ИСТОРИЯ
В чистом виде аммиак был получен в 1774 г. английским химиком Джозефом Луи Пристли. Он нагревал "аммониак" (хлорид аммония) с гашеной известью (гидроксидом кальция). Эту реакцию до сих пор используют в лабораториях, если требуется получить небольшие количества этого газа. Выделявшийся аммиак Пристли собирал над ртутью. Он назвал его «щелочным воздухом», так как водный раствор аммиака имел все признаки щелочи.
В 1784 французский химик Бертолле разложением аммиака доказал его элементный состав, который в 1787 получил официальное название «нашатырь» – от латинского названия нашатырной щелочи – sal ammoniac. Это название сохраняется и до сих пор в большинстве западноевропейских языков (нем. Ammoniak, англ. Ammonia, фр. Ammoniaque)

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
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.

ХИМИЧЕКИЕ СВОЙСТВА
1. Восстановительные свойства.
Степень окисления азота в аммиаке — –3, поэтому в окислительно-восстановительных реакциях он выступает в роли сильного восстановителя.
Аммиак окисляется кислородом с образованием азота или оксида азота(II). Результат реакции зависит от условий её протекания.
При горении аммиака в чистом кислороде образуется азот:
4N−3H3+3O20=2N20+6H2O−2.
Если реакция проводится с катализатором, то образуется оксид азота(II):
4N−3H3+5O20=k4NO+2+6H2O−2.
Колонна синтеза аммиака, построенная в 1921 году BASF в Оппау, ныне расположена при университете Карлсруэ.

2. Основные свойства.
Если в водный раствор аммиака добавить несколько капель фенолфталеина, то его окраска станет малиновой. Значит, раствор содержит гидроксид-ионы. Образование этих ионов происходит в результате реакции между водой и молекулами аммиака:
NH3+H2O⇄NH3⋅H2O⇄NH+4+OH−.
Образующийся в реакции неустойчивый гидрат аммония частично диссоциирует на ионы аммония и гидроксид-ионы.
Аммиак реагирует с кислотами. При этом образуются соли аммония. Так, с соляной кислотой образуется хлорид аммония, а с серной — сульфат аммония:
NH3+HCl=NH4Cl,
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4.
ХИМИЧЕКИЕ СВОЙСТВА
Заправка баллонов аммиаком

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ
В промышленности аммиак синтезируют из азота и водорода:
N2+3H2⇄t,p,kNH3.
Производство аммиака
Лабораторный способ получения — реакция между солью аммония и гидроксидом кальция:
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O.
В больших количествах аммиак применяется для производства азотной кислоты и минеральных удобрений, а также красителей и взрывчатых веществ. Используется в холодильных установках. Нашатырный спирт находит применение в медицине и в быту.