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二、氨的性質(zhì)

　　化學(xué)式 NH3
　　1、物理性質(zhì)
　　相對(duì)分子質(zhì)量 17.031
　　氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.7081g/L
　　氨氣極易溶于水，溶解度1：700
　　無(wú)色有刺激性惡臭的氣體;蒸汽壓 506.62kPa(4.7℃);熔點(diǎn) -77.7℃;沸點(diǎn)-33.5℃;溶解性：易溶于水，相對(duì)密度(水=1)0.82(-79℃);相對(duì)密度(空氣=1)0.6;穩(wěn)定性：穩(wěn)定;危險(xiǎn)標(biāo)記 6(有毒氣體);主要用途：用作致冷劑及制取銨鹽和氮肥
　　2、化學(xué)性質(zhì)
　　(1)跟水反應(yīng)
　　氨溶于水時(shí)，氨分子跟水分子通過(guò)*氫鍵結(jié)合成一水合氨(NH3•H2O)，一水合氨能小部分電離成銨離子和氫氧根離子，所以氨水顯弱堿性，能使酚酞溶液變紅色。氨在水中的反應(yīng)可表示為：
　　一水合氨不穩(wěn)定受熱分解生成氨和水
　　氨水中存在三分子、三離子、三平衡
　　分子：NH3、NH3•H2O、H2O；
　　離子：NH4+、OH-、H+；
　　三平衡：NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-
　　H2O H++OH-
　　氨水在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中三應(yīng)用
　　①用蘸有濃氨水的玻璃棒檢驗(yàn)HCl等氣體的存在；②實(shí)驗(yàn)室用它與鋁鹽溶液反應(yīng)制氫氧化鋁；③配制銀氨溶液檢驗(yàn)有機(jī)物分子中醛基的存在。
　　(2)跟酸反應(yīng)
　　2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
　　3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
　　NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
　　（反應(yīng)實(shí)質(zhì)是氨分子中氮原子的孤對(duì)電子跟溶液里具有空軌道的氫離子通過(guò)配位鍵而結(jié)合成離子晶體。若在水溶液中反應(yīng)，離子方程式為：
　　8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
　　(黃綠色褪去，產(chǎn)生白煙)
　　反應(yīng)實(shí)質(zhì)：2NH3+3Cl2===N2+6HCl
　　NH3+HCl===NH4Cl
　　總反應(yīng)式：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl

三、氨的制法

　　1.工業(yè)制法：工業(yè)上氨是以哈伯法通過(guò)N2和H2在高溫高壓和催化劑存在下直接化合而制成：
　　工業(yè)上制氨氣
　　高溫高壓
　　N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)（可逆反應(yīng)）
　　催化劑
　　△rHθ =-92.4kJ/mol
　　2. 實(shí)驗(yàn)室制備:
　　實(shí)驗(yàn)室，氨常用銨鹽與堿作用或利用氮化物易水解的特性制備：
　　△
　　2NH4Cl（固態(tài)） + Ca(OH)2（固態(tài)）===2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
　　Li3N + 3H2O === LiOH + NH3↑
　　(1)不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應(yīng)制氨氣
　　因?yàn)镹H4NO3是氧化性銨鹽，加熱時(shí)低溫生成NH3和HNO3，隨著溫度升高，硝酸的強(qiáng)氧化性發(fā)揮作用使生成的氨進(jìn)一步被氧化生成氮?dú)夂偷难趸?，所以不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應(yīng)制氨氣。
　　(2)實(shí)驗(yàn)室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2
　　因?yàn)镹aOH、KOH是強(qiáng)堿，具有吸濕性(潮解)易結(jié)塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應(yīng)。又KOH、NaOH具有強(qiáng)腐蝕性在加熱情況下，對(duì)玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
　　(3)用試管收集氨氣為什么要堵棉花
　　因?yàn)镹H3分子微粒直徑小，易與空氣發(fā)生對(duì)流，堵棉花目的是防止NH3與空氣對(duì)流，確保收集純凈。
　　(4)實(shí)驗(yàn)室制NH3除水蒸氣為什么用堿石灰，而不采用濃H2SO4和固體CaCl2
　　因?yàn)闈釮2SO4與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4
　　NH3與CaCl2反應(yīng)能生成CaCl2·8NH3（八氨合氯化鈣）
　　CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH3
　　(5)實(shí)驗(yàn)室快速制得氨氣的方法
　　用濃氨水加固體NaOH(或加熱濃氨水)

四、銨鹽

　　銨鹽是氨與酸作用得到銨鹽，銨鹽是由銨離子(NH4+)和酸根離子組成的化合物。一般為無(wú)色晶體，易溶于水，是強(qiáng)電解質(zhì)。從結(jié)構(gòu)來(lái)看，NH4+離子和Na+離子是等電子體。NH4+離子的半徑比Na+離子的大，而且接近于K+離子，一般銨鹽的性質(zhì)也類(lèi)似于鉀鹽，如溶解度，一般易溶，易成礬。銨鹽和鉀鹽是同晶型等，在化合物分類(lèi)中常把銨鹽和堿金屬鹽歸為一類(lèi)。銨鹽的化學(xué)性質(zhì)：①有一定程度的水解。因?yàn)榘笔侨鯄A，銨鹽是弱堿強(qiáng)酸鹽或弱堿弱酸鹽，前者水解后溶液顯酸性：
　　NH4++H2O== NH3•H2O+H+
　?、谑軣岱纸猓械匿@鹽加熱后都能分解，其分解產(chǎn)物與對(duì)應(yīng)的酸以及加熱的溫度有關(guān)。分解產(chǎn)物一般為氨和相應(yīng)的酸。如果酸具有氧化性，則在加熱條件下，氧化性酸和產(chǎn)物氨將進(jìn)一步反應(yīng)，使NH3氧化為N2或其氧化物：
　　人 碳酸氫銨最易分解，分解溫度為30℃：
　　氯化銨受熱分解成氨氣和氯化氫。這兩種氣體在冷處相遇又可化合成氯化銨。這不是氯化銨的升華，而是它在不同條件下的兩種化學(xué)反應(yīng)：
　　硝酸銨受熱分解的產(chǎn)物隨溫度的不同而不同。加熱溫度較低時(shí)，分解生成硝酸和氨氣：
　　溫度再高時(shí)，產(chǎn)物又有不同；在更高的溫度或撞擊時(shí)還會(huì)因分解產(chǎn)物都呈氣體而爆炸。
　　硫酸銨要在較高的溫度才分解成NH3和相應(yīng)的硫酸、磷酸。強(qiáng)熱時(shí)，還伴隨有氨被硫酸氧化的副反應(yīng)，所以產(chǎn)物就比較復(fù)雜。
　?、鄹鷫A反應(yīng)放出氨氣
　　實(shí)驗(yàn)室里就是利用此反應(yīng)來(lái)制取氨，同時(shí)也利用這個(gè)性質(zhì)來(lái)檢驗(yàn)銨離子的存在。銨鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要用途，大量的銨鹽用作氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。NH4NO3還是某些炸藥的成分，NH4Cl用于制備干電池和染料工業(yè)，它也用于金屬的焊接上，以除去金屬表面的氧化物薄層。

五、人工固氮和天然固氮

　　1、人工固氮
　　工業(yè)上通常用H2和N2 在催化劑、高溫、高壓下合成氨
　　最近，兩位希臘化學(xué)家，位于Thessaloniki的阿里斯多德大學(xué)的George Marnellos和MichaelStoukides發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science，2Oct．1998，P98)。在常壓下，令氫與用氦稀釋的氮分別通入一加熱到570℃的以鍶-鈰-釔-鈣鈦礦多孔陶瓷(SCY)為固體電解質(zhì)的電解池中，用覆蓋在固體電解質(zhì)內(nèi)外表面的多孔鈀多晶薄膜的催化，轉(zhuǎn)化為氨，轉(zhuǎn)化率達(dá)到78％；對(duì)比：幾近一個(gè)世紀(jì)的哈伯法合成氨工藝通常轉(zhuǎn)化率為10至15％！他們用在線氣相色譜檢測(cè)進(jìn)出電解池的氣體，用HCl吸收氨引起的pH變化估算氨的產(chǎn)率，證實(shí)提高氮的分壓對(duì)提高轉(zhuǎn)化率無(wú)效；升高電流和溫度雖提高質(zhì)子在SCY中的傳遞速度卻因SCY導(dǎo)電率受溫度限制，升溫反而加速氨的分解。
　　2、天然固氮
　?、俅髿夤痰?
　　閃電能使空氣里的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮，一次閃電能生成80～1500kg的一氧化氮。這也是一種自然固氮。自然固氮遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。
　?、谏锕痰?br /> 　　豆科植物中寄生有根瘤菌，它含有氮酶，能使空氣里的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮的化合物。固氮酶的作用可以簡(jiǎn)述如下：
　　除豆科植物的根瘤菌外，還有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋桿菌、一些原核低等植物——固氮藍(lán)藻、自生固氮菌體內(nèi)都含有固氮酶，這些酶有固氮作用。這一類(lèi)屬自然固氮的生物固氮。

六、注意事項(xiàng)

　　氨對(duì)接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用，可以吸收皮膚組織中的水分，使組織蛋白變性，并使組織脂肪皂化，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。氨的溶解度極高，所以主要對(duì)動(dòng)物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用，常被吸附在皮膚粘膜和眼結(jié)膜上，從而產(chǎn)生刺激和炎癥?？陕楸院粑览w毛和損害粘膜上皮組織，使病原微生物易于侵入，減弱人體對(duì)疾病的抵抗力。氨通常以氣體形式吸入人體，氨被吸入肺后容易通過(guò)肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞運(yùn)氧功能。進(jìn)入肺泡內(nèi)的氨，少部分為二氧化碳所中和，余下被吸收至血液，少量的氨可隨汗液、尿液或呼吸排出體外。
　　短期內(nèi)吸入大量氨氣后可出現(xiàn)流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難，可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重者可發(fā)生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥，同時(shí)可能發(fā)生呼吸道刺激癥狀。若吸入的氨氣過(guò)多，導(dǎo)致血液中氨濃度過(guò)高，就會(huì)通過(guò)三叉神經(jīng)末梢的反射作用而引起心臟的停搏和呼吸停止，危及生命。
　　長(zhǎng)期接觸氨氣，部分人可能會(huì)出現(xiàn)皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀。
　　室內(nèi)空氣中氨氣主要來(lái)自建筑施工中使用的混泥土添加劑。添加劑中含有大量氨內(nèi)物質(zhì)，在墻體中隨著溫度、濕度等環(huán)境因素的變化而還原成氨氣釋放出來(lái)。

七.NH3系列常用方程式

　　NH4+ + H2O ═ NH3.H2O + H+
　　2NH4+ + SiO32- + H2O ═ H4SiO4↓ + 2NH3↑
　　NH4+ + AlO2- + H2O == Al(OH)3↓ + NH3↑(一水合氨雖是堿，但不能與氫氧化鋁反應(yīng)）
　　NH4+ + HCO3- + 2OH- == CO32- + H2O + NH3.H2O（向NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液）
　　NH3 + H2O NH3.H2O
　　NH3.H2O NH4+ + OH-
　　NH3.H2O + Ag+ == AgOH↓+ NH4+ ；2AgOH == Ag2O + H2O (AgNO3溶液中加入少量氨水)
　　2NH3.H2O + Ag+ == [Ag(NH3)2]+ + H2O　(足量氨水)：
　　2NH3.H2O + Cu2+ == Cu(OH)2↓+ 2NH4+ (向CuSO4溶液中加入少量氨水)：
　　4NH3.H2O + Cu2+ == [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O (足量氨水)：
　　2NH3.H2O + Zn2+ == Zn(OH)2↓+ 2NH4+ (向ZnCl2溶液中加入少量氨水)
　　4NH3.H2O + Zn2+ == [Zn(NH3)4]2+ + 4H2O　( 足量氨水)：
　　3NH3.H2O + Al3+ == Al(OH)3↓+ 3NH4+