Аммиак (NH₃) — это соединение азота и водорода. Давайте рассмотрим его формулы и физические свойства.
Формулы аммиака
Молекулярная формула:
Молекулярная формула аммиака — NH₃. Она показывает, что молекула аммиака состоит из одного атома азота (N) и трёх атомов водорода (H).
Электронная формула:
Электронная формула аммиака демонстрирует распределение валентных электронов:
N: 1s² 2s² 2p³
H: 1s¹ (3 атома водорода)
В молекуле аммиака азот имеет 5 валентных электронов, а каждый атом водорода — по одному. Три из пяти валентных электронов азота образуют ковалентные связи с тремя атомами водорода, а две оставшиеся пары образуют неподеленную электронную пару.
Структурная формула:
Структурная формула аммиака показывает, как атомы связаны между собой и их пространственное расположение:
H
|
H - N - H
:
Здесь ":" обозначает неподеленную пару электронов на атоме азота.
Физические свойства аммиака
Агрегатное состояние:
При стандартных условиях (25°C, 1 атм) аммиак — это газ.
Цвет и запах:
Аммиак — бесцветный газ с характерным резким запахом, напоминающим нашатырный спирт.
Растворимость:
Аммиак хорошо растворим в воде. В водном растворе он образует гидроксид аммония (NH₄OH).
Токсичность:
Аммиак ядовит. Вдыхание больших концентраций аммиака может вызвать раздражение дыхательных путей, глаз и кожи.
Температура плавления и кипения:
- Температура плавления: -77.7°C
- Температура кипения: -33.34°C
Плотность:
Плотность аммиака в газообразном состоянии при нормальных условиях составляет около 0.771 г/л (воздух = 1).
Полярность:
Молекула аммиака полярна. Азот более электроотрицателен, чем водород, поэтому электронная плотность смещена к атому азота.
Водородные связи:
Аммиак способен образовывать водородные связи благодаря наличию неподелённой пары электронов на атоме азота и водородов, связанных ковалентными связями. Эти связи влияют на его физические свойства, такие как высокая растворимость в воде и относительно высокая температура кипения по сравнению с другими водородсодержащими соединениями аналогичной молекулярной массы.
Таким образом, аммиак — это важное химическое соединение с уникальными физическими свойствами и структурными особенностями.