Bezfarebný plyn so štipľavým zápachom čpavok NH3 sa nielen dobre rozpúšťa vo vode s uvoľňovaním tepla. Látka aktívne interaguje s molekulami H2O za vzniku slabej alkálie. Riešenie dostalo viacero názvov, jedným z nich je čpavková voda. Zlúčenina má úžasné vlastnosti, ktorými sú spôsob vzniku, zloženie a chemické reakcie.
Tvorba amónneho iónu
Vzorec pre čpavkovú vodu je NH4OH. Látka obsahuje katión NH4+, ktorý tvoria nekovy – dusík a vodík. Atómy N v molekule amoniaku využívajú iba 3 z 5 vonkajších elektrónov na vytvorenie kovalentných polárnych väzieb a jeden pár zostáva nevyužitý. V silne polarizovanej molekule vody sú vodíkové protóny H+ slabo viazané na kyslík, jeden z nich sa stáva donorom voľného elektrónového páru dusíka (akceptorom).
Vzniká amónny ión s jedným kladným nábojom a špeciálnym typom slabej kovalentnej väzby - donor-akceptor. Svojou veľkosťou, nábojom a niektorými ďalšími vlastnosťami sa podobádraselný katión a správa sa ako alkalické kovy. Chemicky nezvyčajná zlúčenina reaguje s kyselinami a vytvára soli s veľkým praktickým významom. Názvy, ktoré odrážajú vlastnosti získavania a vlastnosti látky:
- čpavková voda;
- hydroxid amónny;
- hydrát amoniaku;
- žieravý amónium.
Opatrenia
Pri práci s amoniakom a jeho derivátmi je potrebné postupovať opatrne. Dôležité na zapamätanie:
- Amoniaková voda má nepríjemný zápach. Uvoľnený plyn dráždi sliznicový povrch nosnej dutiny, očí, spôsobuje kašeľ.
- Keď je amoniak skladovaný vo voľne uzavretých liekovkách, ampulky uvoľňujú amoniak.
- Dá sa zistiť bez prístrojov, iba čuchom, dokonca aj malé množstvo plynu v roztoku a vzduchu.
- Pomer medzi molekulami a katiónmi v roztoku sa mení pri rôznom pH.
- Pri hodnote okolo 7 sa koncentrácia toxického plynu NH znižuje +
Výroba hydroxidu amónneho. Fyzikálne vlastnosti
Keď sa čpavok rozpustí vo vode, vytvorí sa čpavková voda. Vzorec tejto látky je NH4OH, ale v skutočnosti sú ióny prítomné súčasne
NH4+, OH–, NH3 molekuly a H2O. Pri chemickej reakcii iónovej výmeny medzi amoniakom a vodou sa ustanoví rovnovážny stav. Proces je možné ukázaťpomocou diagramu, v ktorom opačne orientované šípky označujú reverzibilitu javov.
V laboratóriu sa získava čpavková voda pri pokusoch s látkami obsahujúcimi dusík. Keď sa amoniak zmieša s vodou, získa sa číra, bezfarebná kvapalina. Pri vysokých tlakoch sa zvyšuje rozpustnosť plynu. Voda pri zvyšovaní teploty uvoľňuje viac amoniaku rozpusteného v nej. Pre priemyselné potreby a poľnohospodárstvo v priemyselnom meradle sa 25% látka získa rozpustením amoniaku. Druhá metóda zahŕňa použitie reakcie koksárenského plynu s vodou.
Chemické vlastnosti hydroxidu amónneho
Pri kontakte dvoch kvapalín – čpavkovej vody a kyseliny chlorovodíkovej – sú pokryté obláčikmi bieleho dymu. Pozostáva z častíc reakčného produktu - chloridu amónneho. S prchavou látkou, ako je kyselina chlorovodíková, reakcia prebieha priamo vo vzduchu.
Chemické vlastnosti mierne alkalického hydrátu amoniaku:
- Látka sa vo vode reverzibilne disociuje za vzniku amónneho katiónu a hydroxidového iónu.
- V prítomnosti iónu NH4+ sa bezfarebný roztok fenolftaleínu zmení na karmínový ako v alkáliách.
- Neutralizačná chemická reakcia s kyselinami vedie k tvorbe amónnych solí a vody: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Amoniaková voda vstupuje do iónomeničových reakcií so soľami kovov, ktoré zodpovedajú slabým zásadám, a vzniká vo vode nerozpustný hydroxid:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (modrý sediment).
Amoniaková voda: použitie v rôznych odvetviach hospodárstva
Nezvyčajná látka je široko používaná v každodennom živote, poľnohospodárstve, medicíne, priemysle. Technický hydrát amoniaku sa používa v poľnohospodárstve, výrobe sódy, farbív a iných produktov. Kvapalné hnojivo obsahuje dusík vo forme ľahko stráviteľnej rastlinami. Látka sa považuje za najlacnejšiu a najúčinnejšiu na predsejbovú aplikáciu pre všetky plodiny.
Výroba čpavkovej vody stojí trikrát menej ako výroba pevných granulovaných dusíkatých hnojív. Hermeticky uzavreté oceľové nádrže sa používajú na skladovanie a prepravu kvapalín. Niektoré typy farieb na vlasy a odfarbovačov sa vyrábajú s použitím žieravého amoniaku. Každé lekárske zariadenie má prípravky s amoniakom - 10% roztok amoniaku.
Amónne soli: vlastnosti a praktická hodnota
Látky, ktoré sa získavajú interakciou hydroxidu amónneho s kyselinami, sa využívajú v ekonomických činnostiach. Soli sa pri zahrievaní rozkladajú, rozpúšťajú sa vo vode, podliehajú hydrolýze. Vstupujú do chemických reakcií s alkáliami a inými látkami. Najdôležitejšiu praktickú hodnotu získali chloridy, dusičnany, sírany, fosforečnany a uhličitany amónne.
Veľmipri práci s látkami, ktoré obsahujú amónny ión, je dôležité dodržiavať pravidlá a bezpečnostné opatrenia. Pri skladovaní v skladoch priemyselných a poľnohospodárskych podnikov, v pobočných farmách by nemalo dôjsť ku kontaktu takýchto zlúčenín s vápnom a zásadami. Ak sú pečate na obaloch porušené, začne chemická reakcia s uvoľňovaním toxického plynu. Každý, kto musí pracovať s čpavkovou vodou a jej soľami, musí poznať základy chémie. Použité látky nepoškodia ľudí ani životné prostredie, ak budú splnené bezpečnostné požiadavky.
