AMONIUM HIDROKSID I NATRIUM HIDROKSID
Amonijak i amonium hidroksid – gradba i svojstva
Eden od najva`nite produkti na hemiskata industrija e
soedinenieto
amonijak ~ija formula, kako {to znae{, e NH
3
, a
gradbata na molekulata (so koja pove}epati se sre}avavme), e
poka`ana na sl. 4.28
a.
Pri obi~ni uslovi, amonijakot e gas so silna neprijatna
mirizba. Na temperatura od okolu –33 qC
*
mo`e da se vte~ni,
pri {to te~niot amonijak e rastvoruva~ koj ima sli~ni svojstva
kako vodata.
a b
Gasovitiot amonijak mo{ne dobro se rastvora vo voda.
Vo zasi-
teniot rastvor maseniot udel na amonijakot iznesuva okolu 28 %, a koncentracijata mu e okolu
15 mol/L. Rastvorot na amonijak vo voda voobi~aeno se vika
amonium hidroksid (v. sl. 4.34):
Sl. 4.28. Modeli za molekulata na
amonijak (
a) i za amonium jon (
b)
NH
3
(aq)
H
2
O(l) k
NH
4
(aq)
OH
–
(aq)
n
Vsu{nost, samo mal del od NH
3
molekulite primaat protoni
od molekulite voda (sl. 4.29) i zatoa rastvorite od amonijak se
odnesuvaat kako
mnogu slaba baza.
Silnite bazi (na primer, rastvor od natrium hidroksid) go
istisnuvaat amonijakot od negovite vodni rastvori. Toa se
~uvstvuva po mirizbata ili po promenata na bojata na navla-
`ena crvena lakmusova hartija.
Kako
~ista supstanca,
amonium hidroksid ne postoi.
So mnogu metalni joni se obrazuvaat
amminski kompleksi.
Sl. 4.29. Samo mal del od moleku-
lite od amonijak so molekuli od
voda obrazuvaat amoniumovi i
hidroksidni joni
Taka, so rastvori {to sodr`at bakar(2+) joni se obrazuvaat
«Cu(NH
3
)
4
†
2+
joni i rastvorot se obojuva temnosino (sl. 4.30
a),
a so joni od srebro nastanuvaat diamminsrebro(I) joni,
«Ag(NH
3
)
2
†
+
{to doveduva do rastvorawe na talogot od AgCl
(sl. 4.30
b).
*
Vrednosta na temperaturata ne mora da se pameti.
127
a
b
Sl. 4.35. Dodavaweto na koncentriran amonium hidroksid kon rastvor od bakar(II)
sulfat doveduva do
obrazuvawe na temnosin rastvor od tetraamminbakar(II) sulfat (
a); a dodavaweto na amonijak dove-
duva do rastvorawe na talogot od srebro(I) hlorid so obrazuvawe na diamminsrebro(I) hlorid (
b)
Da zaklu~ime:
x
amonijakot e gas so neprijatna mirizba, dobro e rastvorliv vo voda i negovite vodni rastvori
{to gi vikame amonium hidroksid vsu{nost sodr`at samo relativno malku amonium i
hidroksidni joni;
x
amonijakot mo`e da se vte~ni, a edno od interesnite svojstva na te~niot amonijak e negovata
sposobnost da rastvoruva alkalni i nekoi zemnoalkalni metali;
x
amonijakot obrazuva golem broj amminski kompleksi.
128
Amonijak – dobivawe
Amonijakot industriski se dobiva so direktna sinteza od vodorod i azot:
3H
2
(g) + N
2
(g) = 2NH
3
(g)
'
r
H = –92 kJ/mol
Kako {to se gleda, reakcijata e
egzotermna i
poka~uvaweto na temperaturata ja pomestuva
ramnote`ata kon levo, t.e. doveduva do namalen prinos. Od
druga strana, zbirot na
stehiometriskite koeficienti na reaktantite e pogolem od stehiometriskiot koeficient na
edinstveniot produkt, taka {to
poka~uvaweto na pritisokot ja pomestuva
ramnote`ata kon desno i go zgolemuva prinosot na amonijak.
Spored toa, na prv pogled, bi trebalo da se raboti na {to poniska tem-
peratura i kolku {to e mo`no povisok pritisok. No, taka e samo na prv pog-
led: imeno, na niska temperatura reakcijata te~e
mnogu bavno. Re{enieto
samoto se nametnuva – treba da se najde
katalizator {to }e ja zabrza reak-
cijata.
Problemot za iznao|awe na pogoden katalizator
osobeno ostro se nametnal
vo Germanija vo vremeto na Prvata svetska vojna. Dotoga{, nitrati (neop-
hodni pri proizvodstvoto na eksplozivi) se uvezuvale od ^ile, no voenite
dejstva toa go spre~uvale. Tokmu zatoa, bile vlo`eni golemi napori da se
najde na~in kako amonijak da se sintetizira od dostapnite azot i vodorod.
Sl. 4.31. Fric
Haber
Eksperimentiraj}i so stotici razli~ni supstanci, do re{enie do{ol ger-
manskiot hemi~ar Haber
*
(sl. 4.31) koj najnakraj utvrdil deka zgoden
katalizator e `elezoto (so dodatok na aluminium oksid).
Za otkrivaweto na na~inot za dobivawe na amonijakot Haber ja dobil
Nobelovata nagrada za 1918 godina. Procesot go podobril i go prilagodil
za industriska primena (sl. 4.32) eden drug germanski hemi~ar, Karl Bo{
†
koj, i samiot, dobil Nobelova nagrada (vo 1931 god.) zaedno so Fridrih
Bergius.
Otkako
bil najden pogoden katalizator, mo`elo da se pristapi kon indus-
trisko proizvodstvo na amonijak. Tuka glaven bil pridonesot na Bo{ koj
rabotel vrz problemite svrzani so primena na visoki pritisoci.
Sl. 4.32. Reaktorska
komora za katali-
ti~ko dobivawe na
amonijak
Procesot se izveduva na temperatura od okolu 500 ºS i pritisok od 20 MPa
(sl. 4.38).
* Fric Haber ¢Haber£ (1868–1934).
† Karl Bo{ ¢Bosch£ (1874–1940).
129