氨

维基百科，自由的百科全书

跳转到： 导航, 搜索
此條目或章節需要校对，以確保语法、用語、语气、风格、表达恰当。
請幫助编辑這個條目，請參見校對指引中的說明指引。（幫助、討論）
編輯　
氨
IUPAC英文名 Ammonia
其他名稱 阿摩尼亚
識別
CAS號 7664-41-7
PubChem 222
RTECS號 BO0875000
SMILES N
InChI 1/H3N/h1H3
性質
化學式 NH3
摩爾質量 17.0306 g mol-1
外觀 具有非常刺鼻的氣味的無色氣体
密度 0.6942 [1]
熔點 -77.73 °C (195.42 K)[2]
沸點 -33.34 °C (239.81 K)[2]
在水中的
溶解度		 89.9 g/100 mL, 0 °C[2]
pKb 4.75 (与水反应)[2]
結構
分子形狀 三角锥
偶極矩 1.42 D
危險性
主要危險 危險的氣體，具有腐蝕性
NFPA 704
1
3
0
 
警示性質
標準詞		 R10, R23, R34, R50
S1/2, S16, S36/37/39,
S45, S61
閃點 不可閃燃[3]
自燃溫度 651 °C
相關化學品
其他陰離子 氫氧化銨 (NH4OH)
其他陽離子 銨 (NH4+)
相關氢化物 磷化氢、砷化氢、锑化氢、铋化氢
相關化學品 肼、疊氮酸、鹽酸羥胺、氯胺
若非注明，所有数据都依從国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。

氨（Ammonia，即阿摩尼亞），分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨。[2]氨對地球上的生物相當重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或间接的組成。雖然氨有很廣泛的用途，但它還具有腐蝕性等危險。氨在商業上通常稱作anhydrous ammonia(譯為無水氨)，這個名詞著重於在氨中不存在水，因為另一種氢氧化铵或稱氨水是氨的水溶液，氨的水溶液為鹼性：

NH3 + H2O → NH4+ + OH-

其性質和氨氣完全不一樣。實驗室的稀氨水一的濃度一般為1M至2M。氨的飽和水溶液(大約18M)的密度是0.880g cm-3，故可稱之為.880 Ammonia。

由於氨有廣泛的用途，氨是世界上產量最多的無機化合物之一，多於八成的氨被用於製作化肥。

由於氨可以提供孤對電子，所以它也是一種路易斯鹼。

目录

[编辑] 氨的合成

第一次世界大戰以前，大部分的氨都是以乾餾[4]含氮的蔬菜及動物的糞便(如駱駝糞)，並以氫作為還原劑以把亞硝酸及亞硝酸鹽還原而製成。除此以外，氨也可以煤的破壞蒸餾或用銨鹽与氫氧化物(如氫氧化鈣，即熟石灰)[5]共热製得，所使用的銨鹽普遍為氯化銨。

2 NH4Cl + 2 CaO → CaCl2 + Ca(OH)2 + 2 NH3

現今的工廠大多使用哈伯法： 在200大氣壓力和500℃的条件下，以氧化鐵為催化劑，加熱氮氣和氫氣制得。

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

K_\mathrm{eq} = \mathrm{\frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}}

這個反應是可逆的。在25℃時平衡常數為6.4 x 102，在500℃時為1.5 x 10-5。

合成氨的原料氮氣來自於空氣(以液態空氣的分餾取得)，氫氣來自於水和燃料。由於化石燃料短缺， 製氨用的氫理論上可以用水的電解 (現今4%的氫由電解製備)或熱化裂解(thermal chemical cracking)製得，但現在來說，這些方法都是不實際的。熱裂解所需的熱能可以從核能反應中取得，而風力發電、太陽能發電及水力發電產的的過剩電能可以用來電解水製氫。現在為止，以空氣及燃料製氨的方法以外的替代方案是不經濟的，而且這些方法對環保的作用仍未有定论。

[编辑] 用途

  • 由於氨擁有强烈的刺激性氣味，在医疗方面，會用少量易於揮發的氨作為使人清醒的吸入劑。
  • 生產硝酸
  • 玻璃清潔劑
  • 生產肥料
  • 航空燃料（X-15）

[编辑] 反应

[编辑] 加合反应

NH3分子中氮原子有一对孤对电子，可以作为电子对给予体（路易斯碱）形成加合物。如氨在氢离子加合生成铵离子：

NH3 + H+ → NH4+

NH3亦可与金属离子如Ag+、Cu2+等发生加合，生成配合物：

Ag+ + 2NH3 → [Ag(NH3)2]+
Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+

[编辑] 氧化还原

NH3分子中氮为-3价，在适当条件下可被氧化为N2或更高价氮化合物。

如NH3在纯氧中燃烧，生成N2：

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

在铂催化下可氧化生成水与一氧化氮，是工业制硝酸的重要反应。

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

可还原CuO为Cu：

2NH3 + 3CuO → N2 + 3H2O + 3Cu

常温下NH3可与强氧化剂（如氯气、过氧化氢、高锰酸钾）直接反应：

2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl

[编辑] 取代反应

NH3中的氢原子可以依次被取代，生成氨的衍生物如Ag2NH、Li3N：

金属钠可与液氨反应，生成氨基钠：

2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2

[编辑] 備注

  1. ^ NIST Chemistry WebBook (website page of the National Institute of Standards and Technology) URL last accessed May 15 2007
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 （中文）氨;氨气;ammonia．化工引擎．於2008年5月6日查閱．
  3. ^ MSDS Sheet from W.D. Service Co.
  4. ^ Nobel Prize in Chemistry (1918) - Haber process. URL last accessed April 24 2006
  5. ^ BBC.co.uk URL last accessed April 24 2006

[编辑] 參見

来自“http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%A8”
个人工具