Задача 1
Охарактеризовать физические и химические свойства аммиака и связать их с областями применения.
Решение
Физические свойства. Бесцветный газ с резким запахом, легче воздуха (\(M = 17\) г/моль, \(D_{\text{возд}} = 17/29 \approx 0{,}59\)), очень хорошо растворим в воде, легко сжижается под давлением; при испарении жидкий аммиак поглощает много теплоты.
Химические свойства.
- С водой даёт гидрат аммиака — слабое основание, раствор щелочной: \(\mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftarrows NH_4^+ + OH^-}\).
- С кислотами образует соли аммония: \(\mathrm{NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3}\).
- Восстановитель (азот в степени −3): горит в кислороде до \(\mathrm{N_2}\), на катализаторе окисляется до \(\mathrm{NO}\), восстанавливает медь из \(\mathrm{CuO}\).
Применение. Лёгкое сжижение и большое поглощение теплоты при испарении — хладагент в промышленных холодильниках. Реакции с кислотами — производство солей аммония (удобрений). Каталитическое окисление до \(\mathrm{NO}\) — первая стадия производства азотной кислоты. Растворимость и запах — нашатырный спирт и аммиачная вода в медицине и быту.
Ответ
Применение вещества вытекает из его свойств — физических (сжижение) и химических (основность, восстановительная способность).
Подробнее — в теме «Аммиак. Соли аммония».