L'ammoniaca è ammoniaca. Formula, proprietà e applicazione dell'ammoniaca

L'ammoniaca è un composto di idrogeno volatile (nitruro di idrogeno) che svolge un ruolo di primo piano nell'industria moderna.

Sebbene sia stato scoperto solo nel XVIII secolo, è conosciuto dall'uomo da tempo immemorabile. Una soluzione acquosa di ammoniaca è ammoniaca. Questa sostanza è contenuta nei prodotti di decomposizione degli organismi viventi e delle urine. Pertanto, nel decadimento della materia organica (resti di piante, animali), l'ammoniaca viene rilasciata e ciò causa un forte odore di decadimento (ammoniaca).

Storia dell'ammoniaca

L'ammoniaca fu scoperta alla fine del diciottesimo secolo dal chimico britannico Joseph Priestley - uno dei fondatori della chimica moderna, che fece anche molte importanti scoperte in altri campi della scienza (fisica, biologia, ottica).

Ad esempio, le liste delle sue invenzioni sono: acqua frizzante, per la quale ha ricevuto una medaglia dalla Royal Society of London, e la nota gomma (tutti usavano il pane per cancellare la grafite prima).

È impossibile negare che Joseph Priestley abbia dato un enorme contributo alla chimica, specialmente nel campo dei gas, ma ha realizzato molti dei suoi risultati per caso.

Joseph Priestley ottenne l'ammoniaca riscaldando il cloruro di ammonio (cloruro di ammonio) con idrossido di calcio (calce spenta) e poi raccolse il gas rilasciato in un bagno di mercurio.

Un bagno di mercurio è un dispositivo speciale creato da Priestley per concentrare i gas. A temperatura ambiente, il mercurio è un liquido ad alta densità, che non gli consente di assorbire i gas. Il loro scienziato facilmente isolato dalle sostanze riscaldando il mercurio sopra la superficie.

Equazione ammoniaca:

2NH ₄ Cl + Ca (OH) ₂ = NH ₃ + CaCl _2.

Dopo che Joseph Priestley scoprì l'ammoniaca, il suo studio non si fermò.

Nel 1784, la composizione di questa sostanza fu determinata dal chimico Louis Berthollet, che la posò sugli elementi originali mediante scarica elettrica.

Ha ricevuto il nome di "salario" nel 1787 dal nome latino di ammoniaca, e il nome di ammoniaca, che usavamo usare, è stato introdotto da Yakov Dmitrievich Zakharov nel 1801.

Ma ciò che è interessante. Cento anni prima di Joseph Priestley e della sua scoperta dell'ammoniaca, lo scienziato Robert Boyle osservò un fenomeno in cui un bastoncino, precedentemente imbevuto di acido cloridrico, cominciò a fumare quando fu portato al gas rilasciato durante la combustione del letame. Ciò è dovuto al fatto che acido e ammoniaca hanno reagito, e i suoi prodotti contenevano cloruro di ammonio, le cui particelle creavano fumo. Si scopre che l'ammoniaca è stata scoperta con metodi sperimentali molto tempo fa, ma la sua presenza nel mondo è stata dimostrata molto più tardi.

Composizione della molecola

La molecola di ammoniaca (NH ₃ ) ha la forma di un tetraedro con un atomo di azoto all'apice. Contiene quattro nuvole di elettroni che si sovrappongono lungo la linea di comunicazione, quindi la molecola contiene solo legami sigma. Rispetto all'idrogeno, l'azoto ha un'elevata elettronegatività, quindi le coppie di elettroni comuni nella molecola vengono spostate nella sua direzione. E poiché i singoli legami sono ovunque nell'ammoniaca, il tipo di ibridazione è sp ³ e l'angolo tra le nubi di elettroni è di 109 gradi.

Modi per ottenere

Circa 100 milioni di tonnellate di ammoniaca vengono prodotte ogni anno nel mondo, quindi questo processo può essere considerato a ragione uno dei più importanti al mondo. Rilascialo in forma liquida o come soluzione del venticinque percento.

Ci sono i seguenti modi per ottenerlo:

1. Nell'industria, l'ammoniaca viene prodotta attraverso la sintesi di azoto e idrogeno, che è accompagnata dal rilascio di calore. Inoltre, questa reazione può avvenire solo ad alta temperatura, pressione e in presenza di un catalizzatore, che, pur accelerando una reazione debole, non lo inserisce.

Equazione di reazione all'ammoniaca:

N ₂ + 3H ₂ ⇄ 2NH ₃ + Q

2. Puoi ottenere l'ammoniaca durante la cottura del carbone.

In effetti, non c'è ammoniaca nel carbone, ma contiene molti composti organici, che contengono azoto e idrogeno. E con un forte riscaldamento del carbone (pirolisi), questi componenti e formano l'ammoniaca, che viene fuori come sottoprodotto.

3. In laboratorio, l'ammoniaca si ottiene riscaldando il cloruro di ammonio e l'idrossido di calcio:

2NH ₄ Cl + Ca (OH) ₂ → CaCl ₂ + 2NH ₃ ↑ + 2H ₂ O

4. O riscaldando il cloruro di ammonio con alcali concentrato:

NH ₄ Cl + NaOH = NaCl + NH ₃ ↑ + H ₂ O

applicazione

L'ammoniaca è una sostanza indispensabile e veramente necessaria, senza la quale l'industria mondiale rallenterebbe il suo movimento. L'ambito della sua applicazione è ampio: è coinvolto in tutti i processi di produzione umana, dalle fabbriche e laboratori alla medicina. I suoi vantaggi sono che è rispettoso dell'ambiente ed è un prodotto abbastanza economico.

Applicazioni di ammoniaca:

1. Industria chimica Viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti, polimeri, acido nitrico, esplosivi, come solvente (ammoniaca liquida).
2. Unità di refrigerazione L'ammoniaca evapora con l'assorbimento di una grande quantità di calore dall'ambiente, poiché ha determinate proprietà termodinamiche. I sistemi di refrigerazione basati sul suo uso sono più che efficaci, quindi è il refrigerante principale del settore.
3. Medicina. L'ammoniaca o la soluzione di ammoniaca al 10% viene utilizzata per svenire (stimolazione dei recettori della mucosa nasale stimola la respirazione), trattamento delle mani del chirurgo, vomito e così via.
4. Industria tessile Con esso, ottieni fibre sintetiche. Inoltre, l'ammoniaca viene utilizzata durante la pulizia o la tintura di vari tessuti.

Proprietà fisiche

Ecco le proprietà fisiche dell'ammoniaca:

1. In condizioni normali, è un gas.
2. Incolore.
3. Ha un odore acuto.
4. Tossico e molto tossico.
5. Molto ben solubile in acqua (un volume di acqua per settecento volumi di ammoniaca) e un numero di sostanze organiche.
6. Il punto di fusione è -80 ° C.
7. Il punto di ebollizione è di circa -36 ° C.
8. È esplosivo e infiammabile.
9. Circa due volte più leggero dell'aria.
10. Ha un reticolo cristallino molecolare, rispettivamente, è fusibile e fragile.
11. La massa molare di ammoniaca è di 17 grammi / mole.
12. Quando riscaldato in un ambiente di ossigeno, si decompone in acqua e azoto.

Proprietà chimiche dell'ammoniaca

L'ammoniaca è un forte agente riducente, poiché il grado di ossidazione dell'azoto nella molecola è minimo. È anche in grado di ossidare le proprietà, cosa che accade molto meno frequentemente.

Reazioni con ammoniaca:

• L'ammoniaca forma sali di ammonio con acidi che si decompongono quando riscaldati. L'ammoniaca è cloruro di ammonio con acido cloridrico e solfato di ammonio con acido solforico.

NH ₃ + HCL = NH ₄ CL

NH ₃ + H ₂ SO4 = (NH ₄ ) ₂ SO ₄

• Con l'ossigeno si forma azoto quando riscaldato e con la partecipazione del catalizzatore (Pt) si ottiene ossido di azoto.

4NH ₃ + 5O ₂ = 4NO + 6H ₂ O

4NH ₃ + 3O ₂ = 2N ₂ + 6H ₂ O

• L'idrogeno ammoniacale instabile si forma con l'acqua.

NH ₃ + H ₂ O = NH ₃ × H ₂ O

L'ammoniaca può presentare proprietà alcaline, pertanto, quando interagisce con l'acqua, forma una base debole - NH ₄ OH. Ma in realtà, tale composto non esiste, quindi la formula dovrebbe essere scritta in questo modo: NH ₃ × H ₂ O.

• Con ossidi metallici.

2NH ₃ + 3CuO = 3Cu + N ₂ + 3H ₂ O

• Con alogeni

8NH ₃ + 3Cl ₂ = N ₂ + 6NH ₄ Cl

• Con sali di metallo

3NH ₃ + 3N ₂ O + AlCl ₃ = Al (OH) ₃ ↓ + 3NH ₄ Cl

Composti di ammoniaca

Esistono diversi tipi di sostanze complesse formate quando si interagisce con l'ammoniaca:

1. Sali di ammonio Sono formati dalla reazione di ammoniaca con acidi e si decompongono quando riscaldati.
2. Amidi. Questi sono sali che si ottengono agendo su metalli alcalini con ammoniaca.
3. Idrazina. Questa sostanza, che è ottenuta dall'ossidazione dell'ammoniaca con ipoclorito di sodio in presenza di gelatina.
4. Ammine. L'ammoniaca reagisce con haloalcani come reazione di addizione, formando sali.
5. Ammine. L'ammoniaca forma sali complessi con sali di argento e rame.

Ruolo biologico

L'ammoniaca è una sostanza formata negli organismi degli esseri viventi durante il metabolismo, che è il prodotto del metabolismo dell'azoto in essi. Nella fisiologia degli animali viene assegnato un ruolo importante, tuttavia ha una elevata tossicità per gli organismi e non è quasi contenuto in essi nella sua forma pura. La maggior parte viene elaborata dal fegato in una sostanza innocua - l'urea o come viene anche chiamata urea.

Contribuisce anche alla neutralizzazione degli acidi che entrano nel corpo con il cibo, mantenendo l'equilibrio acido-base del sangue.

L'ammoniaca è un'importante fonte di azoto per le piante. Lo assorbono principalmente dal terreno, ma è un processo molto laborioso e inefficiente. Alcune piante sono in grado di accumulare azoto, che è contenuto nell'atmosfera, con l'aiuto di speciali enzimi - nitrogenasi. Successivamente, convertono l'azoto in composti utili, come proteine ​​e amminoacidi.

Stato di aggregazione

L'ammoniaca può essere in diversi stati aggregativi:

1. È presente come un gas incolore con un odore pungente sgradevole in condizioni normali.
2. Può anche dissolversi molto bene in acqua, quindi può essere conservato come soluzione acquosa con una certa concentrazione. Si liquefa e diventa liquido a causa della pressione e del forte raffreddamento.
3. L'ammoniaca ha uno stato solido in cui appare come cristalli cubici incolori.

Avvelenamento da ammoniaca

Come accennato in precedenza, l'ammoniaca è una sostanza estremamente tossica e tossica. Appartiene alla quarta classe di pericolo.

L'avvelenamento con questo gas è accompagnato dalla distruzione di molti processi del corpo:

• Innanzitutto, il sistema nervoso è interessato e l'assorbimento di ossigeno da parte delle cellule nervose è ridotto.
• Quando penetrano nella faringe, poi nella trachea e nei bronchi, l'ammoniaca si deposita sulle membrane mucose, si dissolve formando un alcali, che inizia a influenzare negativamente il corpo, provocando ustioni interne, distruggendo tessuti e cellule.
• Questa sostanza ha anche un effetto dannoso sui componenti grassi, che in una forma o nell'altra fanno parte di tutti gli organi umani.
• Influenzato dal sistema cardiovascolare e endocrino, ha interrotto il loro lavoro.

Dopo il contatto con l'ammoniaca, quasi tutto il corpo umano, i suoi tessuti e gli organi interni ne soffrono e il processo di attività vitale peggiora.

La maggior parte dei casi di avvelenamento da parte di questo gas si verifica in impianti chimici a causa della sua fuoriuscita, ma possono anche essere avvelenati a casa, per esempio, se il contenitore contenente ammoniaca liquida non è chiuso ermeticamente e i suoi vapori si accumulano al chiuso.

Avvelenamento può verificarsi anche quando una persona sviene un tampone immerso in ammoniaca al naso quando la persona sviene. Se alla vittima viene dato un annusamento per più di cinque secondi, c'è un alto rischio di intossicazione, quindi l'ammoniaca dovrebbe essere sempre maneggiata con estrema cautela.

Sintomi di avvelenamento

Di seguito sono riportati alcuni segni di avvelenamento da ammoniaca:

1. Tosse grave, mancanza di respiro.
2. Bruciore agli occhi, lacrimazione, reazione dolorosa alla luce intensa.
3. Bruciore in bocca e rinofaringe.
4. Vertigini, mal di testa.
5. Dolore addominale, vomito.
6. Soglia uditiva ridotta.
7. In caso di avvelenamento più grave possibile: perdita di coscienza, convulsioni, arresto respiratorio, insufficienza cardiaca acuta. La combinazione di violazioni può causare la comatosi della vittima.

Prevenzione per l'avvelenamento

Il primo soccorso in questo caso consiste in pochi semplici passaggi. Per prima cosa è necessario portare la vittima all'aria aperta, lavarsi il viso e gli occhi con acqua corrente. Anche quelli che non erano molto bravi in ​​chimica sanno da scuola: l'alcali è neutralizzato con acido, quindi la bocca e il naso devono essere risciacquati con acqua e succo di limone o aceto.

Se la persona avvelenata ha perso conoscenza, dovrebbe essere distesa su un fianco in caso di vomito e quando il polso e la respirazione vengono interrotti, devono essere eseguiti un massaggio cardiaco e una respirazione artificiale.

Effetti dell'avvelenamento

Dopo l'intossicazione da ammoniaca, una persona può avere conseguenze irreversibili molto gravi. Prima di tutto, il sistema nervoso centrale soffre, il che comporta una serie di complicazioni:

• Il cervello cessa di svolgere pienamente le sue funzioni e inizia a vacillare, a causa di questa intelligenza ridotta, ci sono malattie mentali, amnesia, tic nervosi.
• La sensibilità di alcune parti del corpo diminuisce.
• Violazione dell'apparato vestibolare. Per questo motivo, la persona si sente costantemente vertigini.
• Gli organi dell'udito iniziano a perdere la loro capacità lavorativa, il che porta alla sordità.
• Con la sconfitta delle copertine, la vista e la nitidezza si riducono, nel peggiore dei casi la cecità attende la vittima.
• L'inizio della morte. Dipende da quanto è alta la concentrazione di gas nell'aria e da quanto vapore di ammoniaca è entrato nel corpo.

Per conoscere e rispettare le misure di sicurezza prescritte è quello di proteggersi dal rischio di mettere in pericolo la propria vita o il peggior destino: disabilità, perdita dell'udito o vista.