氨气的简介

[编辑本段]

一、氨的分子结构

　　氮原子有5个价电子，其中有3个未成对，当它与氢原子化合时，每个氮原子可以和3个氢原子通过极性共价键结合成氨分子，氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。
 

　　氨分子的空间结构是三角锥形，三个氢原子处于锥底，氮原子处在锥顶。每两个N—H键之间夹角为107°18’，因此，氨分子属于极性分子
 

　　结构式

　　电子式

[编辑本段]

二、氨的性质

　　化学式 NH3
 

　　1、物理性质
 

　　相对分子质量 17.031
 

　　氨气在标准状况下的密度为0.7081g/L
 

　　氨气极易溶于水，溶解度1：700
 

　　无色有刺激性恶臭的气体;蒸汽压 506.62kPa（4.7℃）;熔点 -77.7℃;沸点-33.5℃;溶解性：易溶于水，相对密度（水=1）0.82（-79℃）;相对密度（空气=1）0.6;稳定性：稳定;危险标记 6（有毒气体）;主要用途：用作致冷剂及制取铵盐和氮肥
 

　　2、化学性质
 

　　（1）跟水反应
 

　　氨溶于水时，氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨（NH3•H2O），一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红色。氨在水中的反应可表示为：
 

　　一水合氨不稳定受热分解生成氨和水
 

　　氨水中存在三分子、三离子、三平衡
 

　　分子：NH3、NH3•H2O、H2O；
 

　　离子：NH4+、OH-、H+；
 

　　三平衡：NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-
 

　　H2O H++OH-
 

　　氨水在中学化学实验中三应用
 

　　①用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl等气体的存在；②实验室用它与铝盐溶液反应制氢氧化铝；③配制银氨溶液检验有机物分子中醛基的存在。
 

　　（2）跟酸反应
 

　　2NH3+H2SO4===（NH4）2SO4
 

　　3NH3+H3PO4===（NH4）3PO4
 

　　NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
 

　　（反应实质是氨分子中氮原子的孤对电子跟溶液里具有空轨道的氢离子通过配位键而结合成离子晶体。若在水溶液中反应，离子方程式为：
 

　　8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
 

　　（黄绿色褪去，产生白烟）
 

　　反应实质：2NH3+3Cl2===N2+6HCl
 

　　NH3+HCl===NH4Cl
 

　　总反应式：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl

[编辑本段]

三、氨的制法

　　1.工业制法：工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成：
 

　　工业上制氨气
 

　　高温高压
 

　　N2（g）+3H2（g）========2NH3（g）（可逆反应）
 

　　催化剂
 

　　△rHθ =-92.4kJ/mol
 

　　2. 实验室制备:
 

　　实验室，氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备：
 

　　△
 

　　2NH4Cl（固态） + Ca（OH）2（固态）===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
 

　　Li3N + 3H2O === LiOH + NH3↑
 

　　（1）不能用NH4NO3跟Ca（OH）2反应制氨气
 

　　因为NH4NO3是氧化性铵盐，加热时低温生成NH3和HNO3，随着温度升高，硝酸的强氧化性发挥作用使生成的氨进一步被氧化生成氮气和氮的氧化物，所以不能用NH4NO3跟Ca（OH）2反应制氨气。
 

　　（2）实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca（OH）2
 

　　因为NaOH、KOH是强碱，具有吸湿性（潮解）易结块，不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下，对玻璃仪器有腐蚀作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca（OH）2制NH3。
 

　　（3）用试管收集氨气为什么要堵棉花
 

　　因为NH3分子微粒直径小，易与空气发生对流，堵棉花目的是防止NH3与空气对流，确保收集纯净。
 

　　（4）实验室制NH3除水蒸气为什么用碱石灰，而不采用浓H2SO4和固体CaCl2
 

　　因为浓H2SO4与NH3反应生成（NH4）2SO4
 

　　NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3（八氨合氯化钙）
 

　　CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3
 

　　（5）实验室快速制得氨气的方法
       主营产品；氨气检测仪