#化学[超话]#化学与现代生活•氨
氮原子有5个价电子，其中有3个未成对，当它与氢原子化合时，每个氮原子可以和3个氢原子通过极性共价键结合成氨分子，氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。氨分子的空间结构是三角锥型，极性分子。
物理性质
相对分子质量17.031
氨气在标准状况下的密度为0.771g/L
临界点132.4℃
蒸汽压 506.62kPa(4.7℃)
熔点-77.7℃;沸点-33.5℃
溶解性：极易溶于水(1:700)
相对密度(水)0.82(-79℃)
相对密度(空气)0.5971
自燃点651.1℃
化学性质
（1）跟水反应
氨在水中的反应可表示为：NH3+H2O=NH3·H2O
一水合氨不稳定受热分解生成氨和水
氨水在中学化学实验中三应用
①用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl等气体的存在
②实验室用它与铝盐溶液反应制氢氧化铝
③配制银氨溶液检验有机物分子中醛基的存在。
（2）跟酸反应
NH3+HNO3===NH4NO3
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
NH3+HCl===NH4Cl
3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
NH3+CH3COOH===CH3COONH4
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
（3）在纯氧中燃烧
4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O
（4）催化氧化
4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O
该反应是放热反应，是工业制硝酸的第一步。
（5）与碳的反应
NH3+C=加热=HCN+H2(剧毒氰化氢)
（6）液氨的自偶电离
液氨的自偶电离为：
2NH3==（可逆）NH2+ NH4K=1.9×10^-30(223K)
（7）取代反应
取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其他原子或基团所取代，生成一系列氨的衍生物。另一种形式是氨以它的氨基或亚氨基取代其他化合物中的原子或基团，例如：
COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl
HgCl2+2NH3==Hg(NH2)Cl+NH4Cl
这种反应与水解反应相类似，实际上是氨参与的复分解反应，故称为氨解反应。
（8）与水、二氧化碳
NH3+H2O+CO2==NH4HCO3
氨气制法
工业制法
工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成：
工业上制氨气
N2+3H2==高温高压催化剂===2NH3（可逆反应）
工业制备流程
工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气；氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气（纯氢也来源于水的电解）。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物，它们对于合成氨的催化剂是有毒物质，在氨合成前要经过净化处理。
1、哈伯法制氨：
N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)（可逆反应） △rHθ=-92.4kJ/mol
2、天然气制氨：天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%～0.3%（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
3、重质油制氨：重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸汽转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮用于氨合成原料。
4、煤（焦炭）制氨：煤直接气化(见煤气化)有常压固定床间歇气化、加压氧－蒸汽连续气化等多种方法。例如早期的哈伯－博施法合成氨流程，以空气和蒸汽为气化剂，在常压、高温下与焦炭作用，制得含(CO+H2)/N2摩尔比为3.1～3.2的煤气，称为半水煤气。半水煤气经洗涤除尘后，去气柜，经过一氧化碳变换，并压缩到一定压力后，用加压水洗涤除去二氧化碳，再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤，以除去少量一氧化碳、二氧化碳，然后送去合成氨。
实验制备
实验室，氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备：2NH4Cl（固态） + Ca(OH)2（固态）===2NH3↑+CaCl2+ 2H2O
Li3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑
1.水解
因为氨是弱碱，铵盐是弱碱强酸盐或弱碱弱酸盐，前者水解后溶液显酸性：
NH4++H2O==NH3·H2O+H+
2.受热分解
所有的铵盐加热后都能分解，其分解产物与对应的酸以及加热的温度有关。分解产物一般为氨和相应的酸。如果酸具有氧化性，则在加热条件下，氧化性酸和产物氨将进一步反应，使NH3氧化为N2或其氧化物：
碳酸氢铵最易分解，分解温度为30℃：
氯化铵受热分解成氨气和氯化氢。这两种气体在冷处相遇又可化合成氯化铵。
硝酸铵受热分解的产物随温度的不同而不同。加热温度较低时，分解生成硝酸和氨气：
温度再高时，产物又有不同；在更高的温度或撞击时还会因分解产物都呈气体而爆炸。
硫酸铵要在较高的温度才分解成NH3和相应的硫酸。强热时，还伴随有氨被硫酸氧化的副反应，所以产物就比较复杂。
3.跟碱反应放出氨气
实验室里就是利用此反应来制取氨，同时也利用这个性质来检验铵离子的存在。
氨气检验
方法一：
用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝证明有氨气。
方法二：
用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近，产生白烟，证明有氨气。
方法三：
氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
氮原子有5个价电子，其中有3个未成对，当它与氢原子化合时，每个氮原子可以和3个氢原子通过极性共价键结合成氨分子，氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。氨分子的空间结构是三角锥型，极性分子。
物理性质
相对分子质量17.031
氨气在标准状况下的密度为0.771g/L
临界点132.4℃
蒸汽压 506.62kPa(4.7℃)
熔点-77.7℃;沸点-33.5℃
溶解性：极易溶于水(1:700)
相对密度(水)0.82(-79℃)
相对密度(空气)0.5971
自燃点651.1℃
化学性质
（1）跟水反应
氨在水中的反应可表示为：NH3+H2O=NH3·H2O
一水合氨不稳定受热分解生成氨和水
氨水在中学化学实验中三应用
①用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl等气体的存在
②实验室用它与铝盐溶液反应制氢氧化铝
③配制银氨溶液检验有机物分子中醛基的存在。
（2）跟酸反应
NH3+HNO3===NH4NO3
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
NH3+HCl===NH4Cl
3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
NH3+CH3COOH===CH3COONH4
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
（3）在纯氧中燃烧
4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O
（4）催化氧化
4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O
该反应是放热反应，是工业制硝酸的第一步。
（5）与碳的反应
NH3+C=加热=HCN+H2(剧毒氰化氢)
（6）液氨的自偶电离
液氨的自偶电离为：
2NH3==（可逆）NH2+ NH4K=1.9×10^-30(223K)
（7）取代反应
取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其他原子或基团所取代，生成一系列氨的衍生物。另一种形式是氨以它的氨基或亚氨基取代其他化合物中的原子或基团，例如：
COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl
HgCl2+2NH3==Hg(NH2)Cl+NH4Cl
这种反应与水解反应相类似，实际上是氨参与的复分解反应，故称为氨解反应。
（8）与水、二氧化碳
NH3+H2O+CO2==NH4HCO3
氨气制法
工业制法
工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成：
工业上制氨气
N2+3H2==高温高压催化剂===2NH3（可逆反应）
工业制备流程
工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气；氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气（纯氢也来源于水的电解）。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物，它们对于合成氨的催化剂是有毒物质，在氨合成前要经过净化处理。
1、哈伯法制氨：
N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)（可逆反应） △rHθ=-92.4kJ/mol
2、天然气制氨：天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%～0.3%（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
3、重质油制氨：重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸汽转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮用于氨合成原料。
4、煤（焦炭）制氨：煤直接气化(见煤气化)有常压固定床间歇气化、加压氧－蒸汽连续气化等多种方法。例如早期的哈伯－博施法合成氨流程，以空气和蒸汽为气化剂，在常压、高温下与焦炭作用，制得含(CO+H2)/N2摩尔比为3.1～3.2的煤气，称为半水煤气。半水煤气经洗涤除尘后，去气柜，经过一氧化碳变换，并压缩到一定压力后，用加压水洗涤除去二氧化碳，再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤，以除去少量一氧化碳、二氧化碳，然后送去合成氨。
实验制备
实验室，氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备：2NH4Cl（固态） + Ca(OH)2（固态）===2NH3↑+CaCl2+ 2H2O
Li3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑
1.水解
因为氨是弱碱，铵盐是弱碱强酸盐或弱碱弱酸盐，前者水解后溶液显酸性：
NH4++H2O==NH3·H2O+H+
2.受热分解
所有的铵盐加热后都能分解，其分解产物与对应的酸以及加热的温度有关。分解产物一般为氨和相应的酸。如果酸具有氧化性，则在加热条件下，氧化性酸和产物氨将进一步反应，使NH3氧化为N2或其氧化物：
碳酸氢铵最易分解，分解温度为30℃：
氯化铵受热分解成氨气和氯化氢。这两种气体在冷处相遇又可化合成氯化铵。
硝酸铵受热分解的产物随温度的不同而不同。加热温度较低时，分解生成硝酸和氨气：
温度再高时，产物又有不同；在更高的温度或撞击时还会因分解产物都呈气体而爆炸。
硫酸铵要在较高的温度才分解成NH3和相应的硫酸。强热时，还伴随有氨被硫酸氧化的副反应，所以产物就比较复杂。
3.跟碱反应放出氨气
实验室里就是利用此反应来制取氨，同时也利用这个性质来检验铵离子的存在。
氨气检验
方法一：
用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝证明有氨气。
方法二：
用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近，产生白烟，证明有氨气。
方法三：
氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
【将化学反应变慢100万倍后，会看到什么？】在刚刚过去的2019年年底，《科学》杂志刊登了哈佛大学生物和生物化学系、物理系副教授，哈佛大学-麻省理工学院超冷原子中心研究员倪康坤和同事在超冷化学领域的一项新进展。研究人员在500纳开的温度下，实现了有史以来宇宙中最冷的化学反应，还收获了一个意外的惊喜——首次观察到了化学反应的中间体。https://t.cn/AisaOSTZ
喜欢鹌鹑还因为这本书里有挺多王菲，人物心理性格和王菲的歌特别和，而这种性格和歌都是我特别爱的。杨老师晋升为我原耽所有人物top1。太迷人太有魅力了，他不论是冷还是暖都是因为不在乎，有情还是无情都是因为无所谓，矛盾的同一性。
还有杨老师别只研究物理原子了，马哲的辩证唯物主义也了解一下，也许会想明白一些问题。
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