氨气的性质及应用,知识专栏

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氨气相对分子质量17.031熔点195.41K,-77.74℃,-107.93oF沸点，101.325kPa(1atm) 239.72K,-33.43℃,-28.17oF空气中爆炸低限含量161% 空气中爆炸高限含量25%

氨气的性质及应用

氨气相对分子质量17.031熔点195.41K,-77.74℃,-107.93oF沸点，101.325kPa(1atm) 239.72K,-33.43℃,-28.17oF空气中爆炸低限含量161% 空气中爆炸高限含量25%
氨化学式NH3，分子量17.03。分子中氮原子是以不等性sp3杂化的。在四个杂化轨道中有三个轨道和三个氢原子结合形成三个σ键，另一个轨道为不成键的孤电子对占有。由于孤电子对对成键电子对的排斥，N-H键间的夹角为106.6°，因此氨分子结构是三角锥形，氮原子位于锥顶，三个氢原子位于锥足，又因这一对孤电子对电子云较多地分布在氮原子的上部，因此使氨分子有很大的极性，同时表现出很强的加合性。氨分子的结构特点决定了氨分子的特性。液态和固态氨的分子间存在着氢键。氨是无色有强刺激性气味的气体。密度0.7710克/升(标准状况)，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，临界温度132.9℃，临界压力11342.3kPa(112.3大气压)。氨在常温下很容易加压成为无色液体，也易凝固为雪状固体。极易溶于水，在标准状况下1体积水可溶解1200体积氨，在20℃时，1体积水可溶解700体积氨。溶液显碱性。易溶于乙醇和乙醚。液氨是良好的极性溶剂。液氨有微弱的电离作用。
    液氨能溶解碱金属，生成深蓝色溶液，很浓的碱金属氨溶液是强还原剂。氨通常很稳定。高温时可分解为氢气和氮气。有还原性，在纯氧气中燃烧显黄色火焰，生成氮气和水。在铂催化作用下，加热时会被氧化生成一氧化氮。通过加热的氧化铜时，可夺取其中氧。在常温下，氨在水溶液中能被许多强氧化剂(Cl2、H2O2、KMnO4、NaClO等)氧化，如：3Cl2+3NH3=N2+6NH4Cl，氨分子可发生取代反应，氨分子中的氢原子可被其它原子或原子团取代，生成氨基-NH2，亚氨基=NH和N≡的一系列氨的衍生物。取代反应的另一种形式是氨以氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子或基团，如：
   HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl↓(氨基氯化汞)+NH4Cl
    氨还能进行加合反应，氨分子中氮原子上的孤电子对能跟其它离子或分子形成共价配位键；氨跟酸反应，生成铵盐，氨跟许多金属离子(Ag+、Cu2+、Cr3+、Zn2+等)及BF3分子形成氨络离子和络合物：[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、[Cr(NH3)6]3+、BF3?NH3。氨有广泛用途，可用于制液氨、氨水、硝酸、尿素、铵盐、塑料、染料、及医药等。氨水和铵盐可作化肥、无水氨可作致冷剂。实验室用铵盐跟熟石灰混和共热制得。工业上用氢氮混合气体在加热、加压、催化剂作用下合成。

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