De geur van dit gas is bij iedereen bekend - je voelt het meteen als je een pot ammoniak opent. Op school werd ons iets verteld over de eigenschappen ervan. Het is ook bekend dat het een van de belangrijkste producten van de chemische industrie is: het is de gemakkelijkste manier om er stikstof in om te zetten, die niet graag chemische reacties aangaat. Ammoniak is het eerste punt van waaruit de productie van veel stikstofhoudende verbindingen begint: verschillende nitrieten en nitraten, explosieven en anilinekleurstoffen, medicijnen en polymere materialen…
Snelle referentie
De naam van deze stof komt van het Griekse "hals ammoniakos", wat ammoniak betekent. Het ammoniakmolecuul is een soort piramide, met bovenaan een stikstofatoom en aan de basis drie waterstofatomen. De formule van deze verbinding is NH3. Onder normale omstandigheden is ammoniak een kleurloos gas met een verstikkende, doordringende geur. De dichtheid bij -33,35 ° C (kookpunt) is 0,681g/cm3. En deze stof smelt bij -77,7 ° C. De molaire massa van ammoniak is 17 gram per mol. Een druk van 0,9 MPa zorgt ervoor dat ammoniak bij kamertemperatuur krimpt. Het wordt in de industrie onder druk verkregen door middel van katalytische synthese uit waterstof en zuurstof. Vloeibare ammoniak is een sterk geconcentreerde meststof, een koelmiddel. Voorzichtigheid is geboden met deze stof, aangezien deze giftig en explosief is.
Nieuwsgierige weetjes
Vloeibare ammoniak heeft nogal ongebruikelijke eigenschappen. Uiterlijk lijkt het op gewoon water. Net als H2O lost het perfect veel organische en anorganische verbindingen op. De meeste zouten daarin dissociëren in ionen wanneer ze worden opgelost. Tegelijkertijd vinden er, in tegenstelling tot water, op een heel andere manier chemische reacties plaats.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Oplosbaarheid bij 20˚C op basis van 100 g oplosmiddel | ammoniak | 0 | 0 | 0.04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| water | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Gegevens hierinDe tabel leidt tot het idee dat vloeibare ammoniak een uniek medium is voor het uitvoeren van enkele uitwisselingsreacties die praktisch onmogelijk zijn in waterige oplossingen.
Bijvoorbeeld:
2AgCl + Ba(NO3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Omdat NH3 een sterke protonacceptor is, zal azijnzuur, ondanks dat het als zwak wordt beschouwd, volledig dissociëren, net als sterke zuren. Van het grootste belang zijn oplossingen in ammoniak van alkalimetalen. In 1864 merkten scheikundigen op dat als je ze wat tijd geeft, de ammoniak zal verdampen en het neerslag puur metaal zal zijn. Bijna hetzelfde gebeurt met waterige oplossingen van zouten. Het verschil is dat alkalimetalen, hoewel in kleine hoeveelheden, toch reageren met ammoniak, wat resulteert in de vorming van zoutachtige amiden:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
De laatste zijn vrij stabiele stoffen, maar bij contact met water vallen ze onmiddellijk uiteen:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Bij het bestuderen van de eigenschappen van vloeibare ammoniak merkten scheikundigen dat wanneer het metaal erin wordt opgelost, het volume van de oplossing groter wordt. Bovendien neemt de dichtheid ervan af. Dit is een ander verschil tussen het betreffende oplosmiddel en gewoon water. Het is moeilijk te geloven, maar een geconcentreerde en verdunde oplossing van een alkalimetaal invloeibare ammoniak vermengt zich niet met elkaar, ondanks het feit dat het metaal in beide hetzelfde is! Door te experimenteren worden voortdurend nieuwe verbazingwekkende feiten ontdekt. Het bleek dus dat een in vloeibare ammoniak ingevroren natriumoplossing een zeer lage weerstand heeft, wat betekent dat NH3 kan worden gebruikt om een supergeleidend systeem te verkrijgen. Het is niet verwonderlijk dat dit gas en zijn oplossingen nog steeds interessant zijn voor zowel natuurkundigen als scheikundigen.
