Der Geruch dieses Gases ist jedem bekannt - man spürt ihn sofort, wenn man ein Glas Ammoniak öffnet. In der Schule wurde uns etwas über seine Eigenschaften erzählt. Es ist auch bekannt, dass es eines der Schlüsselprodukte der chemischen Industrie ist: Es ist der einfachste Weg, Stickstoff in ihn umzuwandeln, der keine chemischen Reaktionen eingehen möchte. Ammoniak ist der erste Punkt, an dem die Produktion vieler stickstoffh altiger Verbindungen beginnt: verschiedene Nitrite und Nitrate, Sprengstoffe und Anilinfarbstoffe, Medikamente und polymere Materialien…
Kurzanleitung
Der Name dieser Substanz leitet sich vom griechischen "hals ammoniakos" ab, was Ammoniak bedeutet. Das Ammoniakmolekül ist eine Art Pyramide, an deren Spitze sich ein Stickstoffatom und an der Basis drei Wasserstoffatome befinden. Die Formel dieser Verbindung ist NH3. Unter normalen Bedingungen ist Ammoniak ein farbloses Gas mit einem erstickenden, stechenden Geruch. Seine Dichte bei -33,35 °C (Siedepunkt) beträgt 0,681g/cm3. Und diese Substanz schmilzt bei -77,7 °C. Die Molmasse von Ammoniak beträgt 17 Gramm pro Mol. Ein Druck von 0,9 MPa lässt Ammoniak bei Raumtemperatur schrumpfen. Es wird in der Industrie unter Druck durch katalytische Synthese aus Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen. Flüssiges Ammoniak ist ein hochkonzentrierter Dünger, ein Kältemittel. Bei diesem Stoff ist Vorsicht geboten, da er giftig und explosiv ist.
Kuriositäten
Flüssiges Ammoniak hat ziemlich ungewöhnliche Eigenschaften. Äußerlich ähnelt es klarem Wasser. Wie H2O löst es viele organische und anorganische Verbindungen perfekt auf. Die meisten der darin enth altenen Salze dissoziieren beim Auflösen in Ionen. Gleichzeitig laufen darin, anders als im Wasser, chemische Reaktionen auf ganz andere Weise ab.
| ZnCl2 | BaCl2 | KCl | NaCl | KI | Ba(NO3)2 | AgI | ||
| Löslichkeit bei 20˚C bezogen auf 100 g Lösungsmittel | Ammoniak | 0 | 0 | 0.04 | 3 | 182 | 97 | 207 |
| Wasser | 367 | 36 | 34 | 36 | 144 | 9 | 0 | |
Daten darinDie Tabelle führt zu der Idee, dass flüssiges Ammoniak ein einzigartiges Medium ist, um einige Austauschreaktionen durchzuführen, die in wässrigen Lösungen praktisch unmöglich sind.
Zum Beispiel:
2AgCl + Ba(NO3)2=2AgNO3 + BaCl 2.
Da NH3 ein starker Protonenakzeptor ist, dissoziiert Essigsäure, obwohl sie als schwach angesehen wird, vollständig, genau wie starke Säuren. Von größtem Interesse sind Lösungen von Alkalimetallen in Ammoniak. Bereits 1864 bemerkten Chemiker, dass das Ammoniak verdampft und der Niederschlag reines Metall ist, wenn man ihnen etwas Zeit gibt. Fast dasselbe passiert mit wässrigen Lösungen von Salzen. Der Unterschied besteht darin, dass Alkalimetalle, obwohl in geringen Mengen, immer noch mit Ammoniak reagieren, was zur Bildung von salzartigen Amiden führt:
2Na+ 2NH3=2NaNH2 + H2.
Letztere sind ziemlich stabile Substanzen, aber bei Kontakt mit Wasser zerfallen sie sofort:
NaNH2 + H2O=NH3 + NaOH.
Bei der Untersuchung der Eigenschaften von flüssigem Ammoniak stellten Chemiker fest, dass das Volumen der Lösung größer wird, wenn das Metall darin gelöst wird. Außerdem nimmt seine Dichte ab. Dies ist ein weiterer Unterschied zwischen dem betreffenden Lösungsmittel und gewöhnlichem Wasser. Es ist kaum zu glauben, aber eine konzentrierte und verdünnte Lösung eines Alkalimetalls inFlüssiges Ammoniak mischt sich nicht miteinander, obwohl das Metall in beiden das gleiche ist! Durch Experimentieren werden ständig neue erstaunliche Fakten entdeckt. So stellte sich heraus, dass eine in flüssigem Ammoniak gefrorene Natriumlösung einen sehr geringen Widerstand hat, was bedeutet, dass NH3 verwendet werden kann, um ein supraleitendes System zu erh alten. Es ist nicht verwunderlich, dass dieses Gas und seine Lösungen immer noch von Interesse für Physiker und Chemiker sind.
