Vůně tohoto plynu zná každý – okamžitě jej ucítíte, když otevřete sklenici s čpavkem. Ve škole nám řekli něco o jeho vlastnostech. Je také známo, že jde o jeden z klíčových produktů chemického průmyslu: je to nejjednodušší způsob, jak na něj přeměnit dusík, který nerad vstupuje do chemických reakcí. Amoniak je prvním místem, odkud začíná výroba mnoha sloučenin obsahujících dusík: různé dusitany a dusičnany, výbušniny a anilinová barviva, léky a polymerní materiály…
Rychlá reference
Název této látky pochází z řeckého „hals ammoniakos“, což znamená čpavek. Molekula amoniaku je druh pyramidy, na jejímž vrcholu je atom dusíku a na základně jsou tři atomy vodíku. Vzorec této sloučeniny je NH3. Za normálních podmínek je čpavek bezbarvý plyn s dusivým štiplavým zápachem. Jeho hustota při -33,35 °C (bod varu) je 0,681g/cm3. A tato látka taje při -77,7 ° C. Molární hmotnost amoniaku je 17 gramů na mol. Tlak 0,9 MPa způsobí smrštění amoniaku při pokojové teplotě. Získává se v průmyslu pod tlakem pomocí katalytické syntézy z vodíku a kyslíku. Kapalný čpavek je vysoce koncentrované hnojivo, chladivo. S touto látkou je třeba zacházet opatrně, protože je toxická a výbušná.
Zvědavá fakta
Kapalný amoniak má poněkud neobvyklé vlastnosti. Navenek připomíná obyčejnou vodu. Stejně jako H2O dokonale rozpouští mnoho organických a anorganických sloučenin. Většina solí v něm po rozpuštění disociuje na ionty. Chemické reakce v ní přitom na rozdíl od vody probíhají úplně jinak.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Rozpustnost při 20˚C vztaženo na 100 g rozpouštědla | amoniak | 0 | 0 | 0,04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| voda | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Údaje v tomtoTabulka vede k myšlence, že kapalný amoniak je jedinečné médium pro provádění některých výměnných reakcí, které jsou ve vodných roztocích prakticky nemožné.
Například:
2AgCl + Ba(NO3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Protože NH3 je silný akceptor protonů, kyselina octová, přestože je považována za slabou, zcela disociuje, stejně jako silné kyseliny. Největší zájem je o roztoky v amoniaku alkalických kovů. V roce 1864 si chemici všimli, že když jim dáte trochu času, amoniak se odpaří a sraženina bude čistý kov. Téměř totéž se děje s vodnými roztoky solí. Rozdíl je v tom, že alkalické kovy, i když v malých množstvích, stále reagují s amoniakem, což vede k tvorbě amidů podobných solí:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
Ty druhé jsou docela stabilní látky, ale při kontaktu s vodou se okamžitě rozpadají:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Při studiu vlastností kapalného amoniaku si chemici všimli, že když se v něm kov rozpustí, objem roztoku se zvětší. Navíc se jeho hustota snižuje. To je další rozdíl mezi dotyčným rozpouštědlem a obyčejnou vodou. Je těžké tomu uvěřit, ale koncentrovaný a zředěný roztok jakéhokoli alkalického kovu vkapalný čpavek se navzájem nemíchají, přestože kov je v obou stejný! Prostřednictvím experimentování se neustále objevují nová úžasná fakta. Ukázalo se tedy, že roztok sodíku zmrazený v kapalném čpavku má velmi nízký odpor, což znamená, že NH3 lze použít k získání supravodivého systému. Není divu, že tento plyn a jeho řešení jsou stále předmětem zájmu jak fyziků, tak chemiků.
