암모니아의 끓는점이 -33 ° C 인 경우 상온에서 액체 인 이유는 무엇입니까?


정답

시약 병에 저장된 .880 암모니아 고등학교 실험실과 암모니아는 같은 것이 아닙니다. .880 암모니아는 암모니아 가스 인 NH3가 용해 된 물입니다. 즉, 수산화 암모늄, NH4OH 또는 NH3 • H2O의 수용액입니다.

상온 가스 인 암모니아 NH3는 물에 매우 잘 녹습니다. 물 1 부피는 STP에서 약 1200 부피, 20 ° C에서 약 700 부피를 녹입니다. 상온에서 포화 용액은 약 35 \%의 암모니아를 포함합니다. 무게, 밀도는 0.880g cm-3입니다. 따라서 이름은“880 암모니아”입니다. 암모니아는 끓으면 용액에서 완전히 배출됩니다.

액체 암모니아 NH3는 알칼리 금속 용 비 수성 용매입니다. 예 : 액화 암모니아가 들어있는 Dewar 플라스크에 작은 나트륨 조각을 떨어 뜨리면 암모니아는 즉시 짙은 청색 용액으로 변합니다. 더 많은 나트륨이 첨가되면 진한 파란색 용액이 청동으로 변합니다. 그러나 이것은 고등학교에서 수행 할 수있는 기회가 주어질 “당신이”일종의 실험이 아닙니다. 너무 위험해서 학교 화학 시험이나 대학에 들어가기 위해 이것을 알 필요가 없습니다.

암모니아 수용액에 소량의 나트륨을 떨어 뜨리면 일반적인 나트륨을 얻을 수 있습니다. 14 살 때 화학 교사가 시연 한 물 반응입니다.

무수 액체 암모니아 인 NH3를 포함하는 가압 강철 실린더. 대기압에서 끓는점 -33 ° C. 무수 액체 암모니아는 10 기압 또는 7600mmHg에서 보관할 때 실온의 액체입니다.

암모니아 수용액, NH4OH / NH3 • H20 :

답변

여기에는 전기 음성 도와 고독한 전자 쌍의 두 가지 요소가 있습니다. 이것들은 수소 결합의 형성에 차이를 가져옵니다. 수소 결합은 H 핵 (양성자)과 다른 핵에있는 전자 구름 사이의 약한 결합입니다.

높은 전기 음성 핵이 결합 전자 구름을 자기쪽으로 왜곡하여 수소를 약간 양으로 남겨두기 때문에 발생합니다.

HF, NH3 및 H2O는 모두 수소 결합을 형성하므로 다른 경우보다 끓는점이 더 높습니다. CH4 포함

1 기압에서의 끓는점 :

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

이제 F는 N보다 전기 음성이므로 HF는 NH3보다 끓는점이 더 높습니다.

그러나 F는 O보다 전기 음성이므로 수소 결합이 더 강합니다. 그러나 물에는 두 개의 고독한 쌍을 가진 O가 있으므로 두 개의 수소 결합을 만들 수 있으므로 H2O는 더 높은 끓는점을 갖습니다. (이것은 또한 높은 기화 엔탈피를 설명합니다.)

수소 결합은 고체 상태에서도 발생하며 두 결합으로 인해 물은 3 차원 구조를 형성 할 수 있습니다.

메탄올 CH3 OH (비점 65 ° C)와 메틸 아민 CH3 NH2 (비점 -6 ° C) 및 에탄 CH3 CH3 (비점-88 ° C)도 비교할 수 있습니다.

(2 개의 수소 결합, 수소 결합 1 개, 수소 결합 없음)

물에서의 수소 결합에 대한 자세한 내용은 https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0706/0706.1355.pdf

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