Jos ammoniakin kiehumispiste on -33 ° C, miksi se on nestettä huoneenlämmössä?


Paras vastaus

.880 ammoniakki, joka on varastoitu reagenssipulloihin Lukion laboratorio ja ammoniakki eivät ole sama asia. .880 ammoniakki on vettä, johon on liuotettu jonkin verran ammoniakkikaasua, NH3; ts. Ammoniumhydroksidin, NH4OH: n tai NH3 • H2O: n vesiliuos.

Ammoniakki, NH3, huoneenlämpötilassa oleva kaasu, liukenee erittäin hyvin veteen. 1 tilavuusosa vettä liuottaa noin 1200 tilavuusosaa kaasua STP: ssä ja noin 700 tilavuutta lämpötilassa 20 ° C. paino; sen tiheys on 0,880 g cm-3. Tästä syystä nimi on 880 ammoniakki. Ammoniakki erotetaan kokonaan liuoksesta kiehuttaessa.

Nestemäinen ammoniakki, NH3, on alkalimetallien vedetön liuotin. Esim. Jos pieni osa natriumia tiputetaan Dewar-pulloon, joka sisältää nesteytettyä ammoniakkia, ammoniakki muuttuu välittömästi syvän siniseksi liuokseksi. Kun lisää natriumia lisätään, syvän sininen liuos muuttuu pronssiksi. Mutta tämä ei ole sellainen kokeilu, jonka sinulle annetaan mahdollisuus suorittaa lukiossa. Liian vaarallinen, eikä sinun tarvitse tietää tätä koulukemian kokeissa, jotta pääset yliopistoon.

Jos pudotat pienen palan natriumia ammoniakkiliuokseen, saat tavallisen natrium + vesireaktio, jonka kemianopettajasi osoitti 14-vuotiaana.

Painepesusylinteri, joka sisältää vedetöntä nestemäistä ammoniakkia, NH3. Kiehumispiste ilmanpaineessa miinus 33 ° C. Vedetön nestemäinen ammoniakki on neste huoneenlämmössä, kun sitä pidetään 10 ilmakehässä tai 7600 mm Hg: ssä:

ammoniakkiliuos, NH4OH / NH3 • H20:

Vastaus

Tässä on kaksi tekijää: elektronegatiivisuus ja yksinäiset elektroniparit. Nämä johtavat eroihin vetysidosten muodostumisessa. Vetysidokset ovat heikkoja H-ytimien (protonien) ja muiden ytimien elektronipilvien välillä.

Ne johtuvat siitä, että erittäin elektronegatiivinen ydin vääristää sitoutuvan elektronipilven itseensä kohti, jättäen vedyn hieman positiiviseksi.

HF, NH3 ja H2O muodostavat kaikki vetysidoksia ja niillä on siten korkeammat kiehumispisteet kuin muuten olisi, esim. CH4: n kanssa.

Kiehumispisteet 1 ilmakehässä:

CH4 = -164 ° C, NH3 = -33 ° C, HF = 19.5 ° C, H2O = 100 ° C

Nyt F on enemmän elektronegatiivista kuin N, joten HF: llä on korkeampi kiehumispiste kuin NH3: lla.

Mutta F on enemmän elektronegatiivista kuin O, joten vetysidos on vahvempi. Vedessä on kuitenkin O kahdella yksinäisellä parilla, joten se voi muodostaa kaksi vetysidosta, jolloin H2O: lla on vielä korkeampi kiehumispiste. (Tämä selittää myös sen suuren höyrystymisen entalpian).

Vetysidoksia esiintyy myös kiinteässä faasissa, ja näiden kahden sidoksen takia vesi voi muodostaa kolmiulotteisen rakenteen.

Voimme myös verrata metanolia CH3OH (kiehumispiste 65 ° C) metyyliamiiniin CH3NH2 (kiehumispiste -6 ° C) ja etaaniin CH3CH3 (kiehumispiste – 88 ° C).

(kaksi vetyä) sidokset; yksi vetysidos; ei vetysidoksia)

Vakava tarkastelu vedyn sitoutumisesta veteen: katso https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0706/0706.1355.pdf

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *