Немного из истории

Аммиак впервые был получен английским химиком Джозефом Пристли (кстати, одновременно и священником – странное сочетание, не правда ли?) в 1774 году. Он назвал открытый им газ «щелочным воздухом», химического состава которого определить не смог. Это сделал 11 лет спустя, в 1785 году, французский химик Клод Луи Бертолле, известный еще и как изобретатель «бертолетовой соли» – состава, нашедшего широкое применение в пиротехнике и медицине. Почему газ получил именно это название?

На этот счет существует две версии, одна из которых связана с именем древнеегипетского бога Амона, а вторая – со сходным по звучанию оазисом Аммона в Северной Африке. Согласно первой, поклоняющиеся Амону люди во время обряда нюхали нашатырь (химическая формула NH4Cl), при нагревании выделяющий аммиак. По второй версии, в оазисе Аммона, находящемся на перекрестке оживленных караванных путей, в результате постоянного нахождения там большого числа вьючных животных скапливалось огромное количество продуктов их жизнедеятельности. А мочевина, быстро разлагаясь в жарком климате, выделяет аммиак. Какая из двух версий верна – неизвестно.

Отличие аммиака от нашатырного спирта прежде всего в том, что в обычных условиях они находятся в разных агрегатных состояниях. Аммиак – газ, сжижающийся при температуре около –33 по Цельсию. А нашатырный спирт – жидкость, имеющая тот же неприятный запах, что и аммиак. Интересный факт: для транспортировки аммиака из Тольятти в Одессу проложен единственный в своем роде аммиакопровод длиной около 2,1 тысячи километров.

Химические свойства

По свойствам аммиак замечательный растворитель для разнообразных органических и неорганических составов. В твёрдом состоянии представляет собой кристаллы, не имеющие цвета. Может взаимодействовать с кислородом, хлоридом, серной кислотой, а также реагировать на водные и соляные растворы.

Аммиак обладает следующими химическими свойствами:

1. Играет роль нуклеофила или комплексообразователя в химических реакциях. При присоединении протона образовывает аммоний: NH3 + H+ → NH4+.
2. В жидком растворе происходит слабая щелочная реакция из-за протекающего процесса: NH 3 + H2О → NH4+ +ОН-.
3. При воздействии кислот получается соль аммония, что демонстрирует уравнение: NH3 + HNO3 → NH4NO3.
4. В соединении с металлами за счет кислотных свойств образует амиды: 2NH3 +2К →2КNH2 +Н2.

Состав амида, имида и нитрида металла образуют за счет реакции с аммиаком в жидком состоянии. Нитрид получают посредством прогревания металла в азотной атмосфере.

Амиды имеют идентичные свойства гидроксидам (за счет неэлектронных ионов ОН, NH2 и молекулы воды). Основание амида сильнее гидроксида, поэтому он подвержен гидролизу, который необратим.

Растворы амидов на основе аммиака проводят ток и подвержены диссоциации: MNH2 → M+ + NH2.

Фенолфталеин в составе раствора приобретает красный оттенок, но после добавления кислот наступает процесс нейтрализации.

Аммиаку в жидком состоянии свойственны ионизирующие функции растворителя, который способен растворить щелочные металлы и щелочноземельные. При этом он приобретает синий цвет. Концентрированный раствор отличается блеском металла. Во время испарения металлы из щелочи получают в целом виде, а щёлочноземельные образуют с аммиаком комплексы со свойствами проводимости металлов.

В результате происходит распадение металлических атомов на ионы, которые положительно заряжены и электроны, сульфатированные в окружении молекул NH 3. Растворы с наличием свободных электронов имеют свойства сильнейших восстановителей.

За счет электронодонорного свойства частицы аммиака могут присутствовать в комплексных соединениях в виде лигандов. Для образования аминокомплексов вводят избыточное количество аммиака в солевой раствор металла.

Химическая реакция вызывает изменение цвета реагентов. Прочными связями комплекса обладают соединения с наличием хрома и кобальта, степень окисления которого +3.

Применение

Аммиак – один из важнейших продуктов химической промышленности. Он нашел применение в следующих отраслях:

• в качестве хладагента в холодильном оборудовании (в основном в промышленных установках);
• производство нашатырного спирта;
• производство взрывчатых веществ;
• производство удобрений;
• строительство (в составе противоморозных добавок в растворах);
• производство полимеров, азотной кислоты, соды;
• некоторые другие отрасли.

Применение нашатырного спирта более узко. Львиная доля используется в медицине преимущественно как антисептик или средство для вывода из обморочного состояния. Нашел он применение и в быту. Домохозяйки знают, что нашатырный спирт прекрасно выводит с одежды пятна самого разного происхождения.

Физическое воздействие

По физическим свойствам аммиак относится к веществам, обладающим удушающими характеристиками и действием на нервную систему. При попадании в область дыхательных путей способен токсинами поразить легкие и вызвать отек с поражением разных систем живого организма. По виду действия может быть местного применения и резорбтивного.

Аммиачные пары раздражает слизистую оболочку глаза и кожные покровы. Процесс протекает с сильным неприятным запахом. Вследствие воздействия пара происходит обильное выделение слез и боли в области лица. В результате появляется ожог роговицы глаза. Зрение человека ухудшается или происходит полная его потеря. Следом наступает приступ кашля, изменение цвета кожного покрова с сильным раздражением.

Во время попадания раствора на кожу происходит жжение пораженной поверхности и образование пузырей и изъязвлений. По своим свойствам в сжатом состояние во время процесса испарения поглощает тепло. Попадая на кожу, химический элемент способен вызвать отморожение разной степени. Наличие запаха ощущается при концентрации 37 миллиграмм на метр кубический.

Норма концентрации аммиака на рабочем месте не должна превышать 20 миллиграмм на метр кубический. Работать при более тяжелых условиях без средств индивидуальной защиты запрещено.

Раздражение глаз проявляется при 490 миллиграммах концентрации в воздухе, а зева — 280. Токсичное отравление и лёгочный отек происходит при концентрации состава в 1,5 грамма на метр кубический (если находиться в области облака испарений в течение двух часов).

Сравнение

Принято считать, что нашатырный спирт – это раствор аммиака в воде, но… Но на деле процесс превращения аммиака в нашатырный спирт имеет не одну ступень, а две. Первая ступень – образование из аммиака гидрата аммония. И вторая – растворение полученного гидрата в воде с образованием того состава, который носит название «нашатырный спирт».

Первая ступень выражается следующей формулой: NH3 + H2O ⇄ NH3 · H20 ⇄ NH4+ + OH— . И только в дальнейшем происходит образование непосредственно нашатырного спирта. Хотя, в сущности, такое разделение – это крючкотворство. Мастера-холодильщики на предприятиях, где используется аммиак, не заморачивая себя химическими формулами, просто опускают шланг, откуда идет аммиак, в ведро с водой, и получают нужное количество нашатырного спирта, который потом применяют для своих нужд (в основном – в быту). Предельная насыщенность раствора при этом определяется на слух: когда начинаются характерные щелчки и треск – все, газ можно перекрывать, нашатырный спирт готов!

Чем отличается аммиачная селитра от нашатырного спирта?

Многие интересуются, чем отличается раствор нашатырного спирта от аммиачной селитры? На самом деле последнее вещество создано специально для сельского хозяйства. Если не вдаваться в подробности, то это специальное удобрение.

Оно не просто выполняет роль нашатырного спирта, но еще и укрепляет здоровье растений. То есть, защищает их от болезней. Работает вещество даже на мерзлой земле. Ему достаточно попасть в грунт. Идеально подходит удобрение для щелочной почвы.

Таблица

И в завершение подведем итог, в чем разница между аммиаком и нашатырным спиртом.

Получение аммиака в промышленности и лаборатории. Химические реакции – уравнения получения аммиака:

Аммиак в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

1. 1. действия гидроксида натрия на хлорид аммония:

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O.

В результате реакции образуются газообразный аммиак, хлорид натрия и вода.

1. 2. действия гидроксида кальция на сульфат аммония:

(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → 2NH3 + CaSO4 + 2H2O.

В результате реакции образуются газообразный аммиак, сульфат кальция и вода.

1. 3. действия гидроксида кальция на хлорид аммония:

NH4Cl + Ca(OH)2→ 2NH3 + CaCl2 + 2H2O.

В результате реакции образуются газообразный аммиак, хлорид кальция и вода.

Таким образом, для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония.

Аммиак в промышленности получают путем прямого взаимодействия водорода и азота:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 (kat = пористое железо с примесями Al2O3 и K2O, t = 500 оС, p = 350 атм.).

За счет высокого давления равновесие в указанной реакции смещается в сторону аммиака. Это так называемый процесс Габера. Немецкий физик Фриц Габер разработал физико-химические основы данного метода.

Когда начинать вести борьбу

Начать уничтожать тлю необходимо как можно раньше. Желательно, делать это сразу же после ее обнаружения:

• Во время цветения дерева тля будет поражать раскрывающиеся бутоны. В результате цветки начнут опадать. А это может привести к отсутствию урожая. Поэтому уничтожить тлю рекомендуется до начала цветения.
• Если она появилась в июне-июле, опрыскивать дерево специальными составами нужно незамедлительно. Иначе насекомые приведут к опаданию формирующихся плодов.
• Если опрыскивать дерево в период созревания плодов, яблоки придется оставить на дереве еще на 1-2 недели. За это время насекомые погибнут, и испарятся средства, которые применялись для опрыскивания.

Поэтому желательно регулярно осматривать деревья на наличие вредителей. Чем раньше выявить тлю, тем меньший ущерб она нанесет яблоням.