Ammoniac NH3

Caractéristiques de l'ammoniac :

L'ammoniac est un composé gazeux doté de propriétés physiques et chimiques uniques. Ses caractéristiques sont principalement une odeur incolore et piquante, une solubilité élevée et une capacité de réaction chimique active. Ce qui suit est une explication de deux aspects de la physique et de la chimie.

1. Propriétés physiques

1. Apparence et odeur

L'ammoniac est un gaz incolore à température ambiante avec une forte odeur âcre (semblable à celle de l'urine). Cette caractéristique le rend facile à détecter, mais il est nocif pour le système respiratoire humain à des concentrations élevées.

2. Changement d'état

L'ammoniac peut être liquéfié sous pression à température ambiante (température critique 132,4 degrés, pression critique 11,2 MPa) et le point d'ébullition de l'ammoniac liquide est de -33,5 degrés. Lorsque la température descend à -77,75 degrés, l'ammoniac peut se solidifier en un solide semblable à de la neige.

3. Solubilité

L'ammoniac est très soluble dans l'eau . 1 un volume d'eau peut dissoudre environ 700 volumes d'ammoniac pour former une solution d'ammoniac faiblement alcaline. De plus, il est également soluble dans les solvants organiques tels que l’éthanol et l’éther.

2. Propriétés chimiques

1.​Structure moléculaire et faible alcalinité

La molécule d'ammoniac est constituée de 1 atome d'azote et de 3 atomes d'hydrogène, avec une structure pyramidale triangulaire. Après dissolution dans l'eau, il se dissocie partiellement pour former des ions ammonium (NH₄⁺) et de l'hydroxyde (OH⁻), rendant la solution faiblement alcaline.

2.​Réactions de réductibilité et d'oxydation

L'ammoniac a de fortes propriétés réductrices et peut réagir avec des oxydants tels que l'oxygène et le chlore. Par exemple, il réagit avec l’oxygène sous l’action d’un catalyseur pour produire de l’oxyde nitrique, étape clé dans la production industrielle d’acide nitrique.

3.​Réaction de neutralisation avec l'acide

L'ammoniac peut réagir directement avec des substances acides (telles que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique) pour produire les sels d'ammonium correspondants. Par exemple, lorsqu'il entre en contact avec du chlorure d'hydrogène gazeux, il produit une fumée blanche-comme des solides de chlorure d'ammonium, qui sont souvent utilisés dans les tests d'ammoniac en laboratoire.

L'ammoniac a la particularité d'être extrêmement soluble dans l'eau :

L'ammoniac est extrêmement soluble dans l'eau et cette caractéristique est très importante. À 0 degré, 1 volume d'eau peut dissoudre 1 176 volumes d'ammoniac, tout comme l'eau a le pouvoir magique d'« avaler » l'ammoniac. Pourquoi l'ammoniac aime-t-il tant l'eau ? Outre le fait que l'ammoniac (NH₃) et l'eau (H₂O) sont tous deux des substances polaires et suivent le principe selon lequel le semblable se dissout, le plus important est que les liaisons hydrogène y jouent un rôle important. À basses températures, NH₃ et H₂O peuvent former deux hydrates cristallins stables : NH₃・H₂O (point de fusion 194,15K) et 2NH₃・H₂O (point de fusion 194,32K). Dans ces hydrates cristallins, les molécules NH₃ et H₂O sont étroitement liées par des liaisons hydrogène pour construire un réseau tridimensionnel -. Pour cette raison, dans la solution aqueuse d'ammoniac, la majeure partie de l'ammoniac existe sous forme de molécules d'ammoniac hydratées (généralement représentées par NH₃・H₂O), ce qui fait également de l'ammoniac et de l'eau un mélange. Étant donné que l'ammoniac est très soluble dans l'eau, nous ne pouvons pas collecter l'ammoniac par la méthode de drainage, mais devons utiliser la méthode d'évacuation de l'air vers le bas car la densité de l'ammoniac est inférieure à celle de l'air.

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