Аммиак (NH₃) является достаточно реакционноспособным соединением, и его поведение зависит от условий, в которых он находится, а также от природы взаимодействующих веществ. Рассмотрим каждое из предложенных веществ:
а) Кислород (O₂):
Аммиак может вступать в реакцию с кислородом. При высоких температурах (около 700-800°C) и в присутствии катализатора (обычно платина или оксид рутения), аммиак окисляется до оксида азота (II) (NO) и воды (H₂O) по следующей реакции:
[ 4 NH_3 + 5 O_2 \rightarrow 4 NO + 6 H_2O ]
Эта реакция лежит в основе промышленного процесса получения азотной кислоты (производство по Оствальду).
б) Водород (H₂):
Аммиак не вступает в реакцию с водородом при нормальных условиях. Водород уже присутствует в молекуле аммиака, и для его разложения потребуются экстремальные условия, такие как высокие температуры и наличие катализаторов. Поэтому в рамках обычных условий можно сказать, что аммиак не взаимодействует с водородом.
в) Соляная кислота (HCl):
Аммиак взаимодействует с соляной кислотой, образуя хлорид аммония (NH₄Cl):
[ NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl ]
Эта реакция является довольно экзотермической и происходит энергично, образуя белый дым хлорида аммония.
г) Вода (H₂O):
Аммиак хорошо растворяется в воде, образуя гидрат аммиака или аммиачный раствор:
[ NH_3 + H_2O \rightarrow NH_4OH ]
Аммиачный раствор является слабым основанием и способен диссоциировать на ионы:
[ NH_4OH \leftrightarrow NH_4^+ + OH^- ]
Таким образом, правильный ответ на вопрос "Аммиак не вступает во взаимодействие с" — это б) водород (H₂).