Номер 2, страница 143 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

2. С какими веществами аммиак вступает в реакции соединения?

Решение

Аммиак ($NH_3$) вступает в реакции соединения благодаря наличию у атома азота неподеленной электронной пары. Эта пара электронов может образовывать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму с частицами, имеющими свободную орбиталь (акцепторами), такими как ион водорода ($H^+$) или ионы металлов. Таким образом, аммиак проявляет свойства основания Льюиса.

Основные типы веществ, с которыми аммиак вступает в реакции соединения:

1. Вода

Аммиак хорошо растворяется в воде, образуя гидрат аммиака (нашатырный спирт), который является слабым основанием. Происходит обратимая реакция присоединения молекулы воды:

$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

В этой реакции протон ($H^+$) от молекулы воды присоединяется к молекуле аммиака, образуя ион аммония $NH_4^+$.

2. Кислоты

Аммиак активно реагирует с кислотами, образуя соли аммония. Эти реакции являются типичными реакциями соединения (и нейтрализации), в ходе которых протон кислоты присоединяется к молекуле аммиака.

• С соляной кислотой (хлороводородом): образуется хлорид аммония, белое кристаллическое вещество. Эта реакция известна как «дым без огня».

$NH_{3(\text{г})} + HCl_{(\text{г})} \rightarrow NH_4Cl_{(\text{тв})}$

• С серной кислотой: образуется сульфат аммония, важное минеральное удобрение.

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

• С азотной кислотой: образуется нитрат аммония (аммиачная селитра).

$NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

3. Кислотные оксиды

Аммиак может реагировать с некоторыми кислотными оксидами, также вступая в реакцию соединения.

• С диоксидом углерода (углекислым газом) при высоких давлении и температуре образуется карбамат аммония, который является промежуточным продуктом в промышленном синтезе мочевины.

$2NH_3 + CO_2 \rightarrow NH_2COONH_4$

• С оксидом серы(VI) образуется сульфаминовая кислота.

$NH_3 + SO_3 \rightarrow H_2NSO_3H$

4. Ионы металлов (образование комплексных соединений)

Аммиак может выступать в роли лиганда, присоединяясь к катионам металлов (чаще всего d-элементов) и образуя комплексные (координационные) соединения. Реакция является реакцией соединения по определению Льюиса (кислотно-основное взаимодействие).

• С ионами меди(II): при добавлении раствора аммиака к раствору соли меди(II) образуется ярко-синий раствор комплексного иона тетраамминмеди(II).

$Cu^{2+} + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+}$

• С ионами серебра(I): образуется бесцветный комплексный ион диамминсеребра(I), известный как реактив Толленса.

$Ag^{+} + 2NH_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]^{+}$

Ответ: Аммиак вступает в реакции соединения с водой, кислотами (например, $HCl, H_2SO_4, HNO_3$), некоторыми кислотными оксидами (например, $CO_2, SO_3$), а также с ионами металлов-комплексообразователей (например, $Cu^{2+}, Ag^{+}$), образуя соответственно гидрат аммиака, соли аммония и комплексные соединения.