Аммиак
В обычных условиях — бесцветный газ, с резким запахом (запахом «нашатыря»); сжижается при -33,4 °С и затвердевает при -77,7 °С.
Молекула аммиака имеет форму пирамиды, в жидком аммиаке молекулы NН3 связаны водородными связями, обусловливая тем самым аномально высокую температуру кипения. Полярные молекулы NH3 очень хорошо растворимы в воде (700 объемов NН3 в одном объеме Н2О) — лучше, чем любой другой газ.
Для получения аммиака в лабораторных условиях обычно нагревают смесь хлорида аммония и гидроксида кальция, что приводит к реакции
2NН4Сl + Са(ОН)2 → СаСl2 + 2Н2О + 2NН3↑.
Действие щелочей на соли аммония — качественная реакция на обнаружение ионов аммония.
Раствор аммиака в воде представляет собой раствор гидроксида аммония, содержащий одновременно молекулярные частицы NН3 и NН4ОН и ионы NH4+ и OH—:
NН3 + Н2ОN Н4ОН NН4+ + ОН—.
Водный раствор аммиака обладает свойствами слабого основания, константа его диссоциации 1,8∙10-5.
Продукты взаимодействия аммиака с кислотами представляют собой соли аммония. Все аммонийные соли растворимы в воде и при этом гидролизуются. Соли аммония термически неустойчивы и при нагревании разлагаются.
Азот в аммиаке имеет наименьшую степень окисления и поэтому проявляет только восстановительные свойства. Так, например, при горении аммиака образуются азот и вода:
4NН3 + 3О2 = 2N2 + 6Н2О.
В присутствии катализатора аммиак может окисляться и до оксида азота NО:
4NН3 + 5О2 = 4NО + 6Н2О.
При нагревании аммиака с оксидами тяжелых металлов, галогенами, пероксидом водорода образуется молекулярный азот:
ЗСuО + 2NН3 = ЗСu + N2↑ + ЗН2О,
2NН3 + ЗВr2 = N2 + 6НВr,
2NН3 + Н2О2 = N2 + 6Н2О.
Аммиак идет, главным образом, на производство азотной кислоты и различных удобрений — нитрата аммония NН4NО3, карбамида (мочевины) (NН2)2СО, аммофоса (смеси гидро— и дигидрофосфатов аммония (NН4)2НРО4 и NН4Н2РО4).