Co je amoniak a k čemu se používá?

Amoniak je plynná látka se silným nepříjemným zápachem. Jaké vlastnosti má a s jakými látkami reaguje?

Struktura molekuly

Elektronický vzorec amoniaku je následující:

Ze čtyř elektronových párů na atomu dusíku jsou tři sdílené a jeden je osamocený. Při tvorbě molekuly NH₃ účastní se tři nepárové p-elektrony atomu dusíku, jejichž elektronové orbitaly jsou vzájemně kolmé, a 1s-elektrony tří atomů vodíku. Molekula má tvar pravidelné pyramidy: v rozích trojúhelníku jsou atomy vodíku a na vrcholu pyramidy atom dusíku. Úhel mezi HNH vazbami je 107,78 stupňů.

Fyzikální vlastnosti

Amoniak je bezbarvý plyn s charakteristickým štiplavým zápachem. Bod varu amoniaku je -33,4 stupně Celsia, bod tání -77,8 stupně.

Amoniak je vysoce rozpustný ve vodě (při 20 stupních se v 1 objemu vody rozpustí až 700 objemů amoniaku). Koncentrovaný roztok má hustotu amoniaku 0,91 g/cm3.

Roztok čpavku ve vodě se nazývá čpavková voda nebo čpavek. Při varu se z roztoku odpařuje rozpuštěný amoniak.

Amoniak je poněkud hůře rozpustný v organických rozpouštědlech (alkohol, aceton, chloroform, benzen). Amoniak dobře rozpouští mnoho látek obsahujících dusík.

Kapalný amoniak má vysoké výparné teplo (při -50 stupních 145 kJ/kg, při 0 stupních 1260 kJ/kg, při 50 stupních 1056 kJ/kg).

Molární hmotnost a molekulová hmotnost amoniaku je 17

Chemické vlastnosti

Chemicky je amoniak docela aktivní. reakce, kterých se účastní amoniak, jsou doprovázeny buď změnou oxidačního stavu dusíku, nebo vznikem zvláštního typu kovalentní vazby. Vysoká rozpustnost chemické látky ve vodě je způsobena tvorbou vodíkových vazeb mezi jejich molekulami.

Amoniak může reagovat s následujícími látkami:

• Při interakci s kyselinami je amoniak neutralizuje, čímž se tvoří amonné soli:

• Při reakci s halogeny se amoniak obvykle oxiduje na volný dusík:

• Po smíchání s kyslíkem hoří amoniak zelenožlutým plamenem:

• když se zahřeje, amoniak redukuje oxid měďnatý (II) a sám se oxiduje na volný dusík:

– pomocí této reakce můžete získat kyslík v laboratoři.

Příjem a použití

V laboratoři se amoniak vyrábí zahříváním s chloridem amonným NH₄Cl s hašeným vápnem Ca(OH)₂ :

– uvolněný čpavek obsahuje vodní páru.

V průmyslu se amoniak vyrábí z dusíku a vodíku. Reakce syntézy amoniaku probíhá s uvolňováním tepla a snížením objemu:

Teploty potřebné pro syntézu amoniaku se dosáhne předehřátím směsi dusíku a vodíku a uvolněním reakčního tepla. Katalyzátorem pro syntézu amoniaku je železná houba aktivovaná určitými kovy. Sirovodík, kyslík, oxid uhelnatý a oxid uhličitý, páry a další směsi obsažené ve směsi dusík-vodík prudce snižují aktivitu katalyzátoru. Syntéza se provádí při teplotě 500-550 stupňů a tlaku od 15 do 100 MPa.

Schéma závodu na syntézu amoniaku vypadá takto:

Většina amoniaku syntetizovaného v průmyslu se používá k výrobě kyseliny dusičné a dalších látek obsahujících dusík. Jeho použití v chladicích jednotkách je založeno na snadném zkapalňování a následném odpařování s absorpcí tepla.

Vodné roztoky čpavku se používají v chemických laboratořích a průmyslových odvětvích jako slabá, vysoce těkavá báze. Vodné roztoky se používají také v medicíně a každodenním životě.

co jsme se naučili?

Studium čpavku je zařazeno do povinného školního kurzu chemie. Amoniak je chemická sloučenina, která obsahuje dusík a vodík. Plyn je bezbarvá látka s výrazným zápachem a reaguje s kyselinami, vodou, halogeny, kyslíkem a dalšími složitými a jednoduchými látkami.

Amoniak – bezbarvý stlačený zkapalněný plyn štiplavého zápachu, lehčí než vzduch. Popáleniny za vzniku toxických plynů (oxidy dusíku, kyanogen).

Nouzová karta (AHOV)

Čpavek (bezvodý), TŘÍDA TOXICKÉHO NEBEZPEČÍ – 4

ICSC: 0414

VAROVÁNÍ

V případě požáru v okolí jsou povoleny všechny hasicí prostředky. Evakuujte nebezpečnou zónu!

V případě požáru: válce ochlaďte politím vodou.

NIKDY nesměřujte proud vody na kapalinu. Poraďte se s odborníkem! Větrání. Odstraňte plyn jemným proudem vody. Zůstaňte na návětří. Páry vysrážejte jemně rozprášenou vodou. Nepřestávejte hořet, pokud dojde k úniku.

Přímo na místě nehody a v blízkosti zdroje infekce se pracuje v izolačních plynových maskách IP-4M, IP-5 (s použitím chemicky vázaného kyslíku) nebo dýchacích přístrojích ASV-2, DASV (s použitím stlačeného vzduchu), KIP-8, KIP-9 ( pomocí stlačeného kyslíku) a prostředky ochrany kůže (L-1, KIKH-4, KIKH-5 atd.) Ve vzdálenosti větší než 250 metrů od ohniska nelze použít prostředky na ochranu kůže, ale pro ochranu dýchacích cest je lze použít). se používají průmyslové plynové masky s krabičkami značek KD, G, M, VK, dále civilní plynové masky GP-5, GP-7, PDF-2D, PDF-2Sh doplněné přídavnou kazetou DPG-3. Při koncentracích nižších než 20 mg/m3 můžete použít respirátor RPG-67 s patronami KD nebo VK.

Neutralizujte amoniak pomocí následujících roztoků:

– 10% roztok kyseliny chlorovodíkové nebo sírové, u kterého se 1 díl koncentrované kyseliny smíchá s 9 díly vody (například 10 litrů kyseliny + 90 litrů vody);

– 2% roztok síranu amonného, ​​u kterého se 2 díly síranu amonného zředí v 98 dílech vody (například 2 kg síranu amonného + 98 litrů vody).

Pokud uniká plynný čpavek K uhašení výparů se stříká voda. Míra spotřeby vody není standardizována.

V případě rozlití kapalného čpavku Místo úniku je ohrazeno hliněným valem a naplněno roztokem kyseliny chlorovodíkové nebo sírové nebo vodou. K neutralizaci 1 tuny kapalného čpavku je zapotřebí 10-15 tun roztoku kyseliny chlorovodíkové (sírové) nebo 18-20 tun vody. K neutralizaci 1 tuny kapalného čpavku je potřeba 20-30 tun roztoku kyseliny chlorovodíkové (sírové). Je vhodné neneutralizovat kapalný čpavek vodou, protože ve vzduchu se mohou tvořit vysoké koncentrace čpavku, což není bezpečné, protože 15-28 objemových procent čpavku se vzduchem tvoří výbušné směsi.

K postřiku vodou nebo roztoky se používají zavlažovací a hasičské vozy, automatické plnicí stanice (AT, PM-130, ARS-14, ARS-15), stejně jako hydranty a speciální systémy dostupné v chemicky nebezpečných zařízeních.

PRVNÍ POMOC

V kontaminované oblasti: mytí očí velkým množstvím vody, nasazení plynové masky, vydatné omývání postižených oblastí kůže vodou, urgentní odchod (stažení) obětí z infekční zóny.

Po evakuaci kontaminované oblasti: zajistěte klid, teplo a pro fyzickou bolest v očích kapejte 2 kapky 1% roztoku novokainu nebo 2% roztoku kyseliny borité; Aplikujte lotiony 3-5% roztoku kyseliny borité, octové nebo citronové na postižené oblasti pokožky; Vezměte teplé mléko s jedlou sodou perorálně; podat léky proti bolesti (1 ml 1% roztoku morfinu nebo promedolu, vstříknout subkutánně 1 ml 0,1% roztoku atropin sulfátu, při zástavě dechu – umělá ventilace); okamžitá evakuace do zdravotnického zařízení. Polosed. Dojde-li k omrzlinám, NESvlékejte oděv!

DŮLEŽITÉ ÚDAJE

FYZICKÝ STAV, VZHLED:

BEZBAREVNÝ STLAČOVANÝ ZKAPALNĚNÝ PLYN S PUNKOVÝM ZÁPACHEM

FYZICKÁ NEBEZPEČÍ:

Plyn je lehčí než vzduch.

CHEMICKÁ NEBEZPEČÍ:

S oxidy rtuti, stříbra a zlata se tvoří sloučeniny citlivé na nárazy. Látka je silná zásada, prudce reaguje s kyselinou a je žíravá. Prudce reaguje se silnými oxidačními činidly a halogeny. Agresivní vůči mědi, hliníku, zinku a jejich slitinám. Rozpouští se ve vodě za uvolňování tepla.

CESTA VSTUPU:
Látka se může vstřebat do těla inhalací.

RIZIKO VDECHOVÁNÍ:
Při úniku obsahu je velmi rychle dosaženo nebezpečné koncentrace tohoto plynu ve vzduchu.

ÚČINKY KRÁTKODOBÉ EXPOZICE:
Látka je žíravá pro oči, kůži a dýchací cesty. Vdechování vysokých koncentrací může způsobit plicní edém (viz Poznámky). Rychlé odpařování kapaliny může způsobit omrzliny.

PŘÍTOMNOST AMONIAKU JE URČENA:

Ve vzduchu průmyslové zóny odsávačky AM-5, AM-0055, AM-0059, NP-3M s indikačními trubicemi pro čpavek, analyzátory plynů HOBBIT-T-NH3, detektory plynů IGS-98-NH3, ESSA-NH3, HOBBIT-NH3.

V otevřeném prostoru – se zařízeními SIP „CORSAR-X“.

Uvnitř – SIP „VEGA-M“

Bod varu: -33°C
Teplota tání: -78 °C
Relativní hustota (voda = 1): 0.7 při -33 °C
Rozpustnost ve vodě, g/100 ml při 20 °C: 54
Tlak par, kPa při 26 °C: 1013
Relativní hustota par (vzduch = 1): 0.59

Teplota samovznícení: 651°C
Meze výbušnosti, objemová % ve vzduchu: 15-28

V ovzduší obydlených oblastí: průměrně denně 0,4 mg/m3, maximální jednotlivá koncentrace: ne více než 15 minut, ne více než 4krát za směnu – 0,2 mg/m3.

Vzduch v pracovním prostoru průmyslových prostor je 20 mg/m3.

Ve vodě nádrží 2 mg/m3. Prahová hodnota zápachu 0,5 mg/m3. Při koncentracích 40-80 mg/m3 je pozorováno silné podráždění očí, horních cest dýchacích, bolesti hlavy, při 1200 mg/m3 – kašel, je možný plicní edém.

Za smrtelné jsou považovány koncentrace 1500 – 2700 mg/m3, účinné po dobu 0,5-1 hodiny. Maximální přípustná koncentrace čpavku pro filtraci průmyslových a civilních plynových masek je 15000 3 mg/mXNUMX.