Соединения азота (–3)

Азот образует нитриды с металлами и неметаллами с меньшей электроотрицательностью.

Ионные нитриды (нитриды щелочных и щелочноземельных металлов) – белые кристаллические вещества с ионной кристаллической решеткой. При нагревании свыше 300 °С разлагаются, довольно активны, подвергаются гидролизу:

Li₃N + 3HOH = 3LiOH + NH₃.

Проявляют основный характер при взаимодействии с кислотными и амфотерными нитридами:

_t˚

Na₃N + BN = Na₃[BN₂],

_t˚

Na₃N + AlN = Na₃[AlN₂].

Ионно-ковалентные нитриды – твердые вещества с высокой температурой плавления. Имеют полимерное строение, химически устойчивы, проявляют амфотерный характер. Не растворимы в воде. К ним относятся: Be₃N₂, AlN, CrN, Zn₃N₂ и др.

Ковалентные нитриды – нитриды неметаллов, проявляют кислотный характер. Могут быть твердыми кристаллическими веществами с полимерной структурой (Si₃N₄, BN), могут быть неустойчивыми и взрывоопасными (Cl₃N, Br₃N).

Аммиак (NH₃), нитрид водорода, при нормальных условиях – бесцветный газ с резким характерным запахом.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине (рисунок 2). Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N−H). Электронная пара атома азота (неподеленная пара) может образовать донорно-акцепторную связь с ионом водорода, образуя ион аммония NH₄⁺. Благодаря тому, что несвязывающее двух электронное облако строго ориентировано в пространстве, молекула аммиака обладает высокой полярностью, что приводит к его хорошей растворимости в воде.

Рисунок 2 – Строение молекулы аммиака

В жидком аммиаке молекулы связаны между собой водородными связями. Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (Т_кип = −33,35 °C) и плавления (Т_пл = −77,70 °C), а так же более низкую плотность, вязкость (вязкость жидкого аммиака в 7 раз меньше вязкости воды), проводимость и диэлектрическую проницаемость. Эти особенности объясняются тем, что прочность водородных связей в жидком аммиаке существенно ниже, чем в воде, а также тем, что в молекуле аммиака имеется лишь одна пара неподелённых электронов, в то время как в молекуле воды у атома кислорода имеется две неподеленные электронные пары. Именно поэтому между несколькими молекулами аммиака не образуется разветвлённая сеть водородных связей.

Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4 кг/м³, сильно преломляющую свет. Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счёт образования водородных связей. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток, хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак представляют собой бесцветные кубические кристаллы.

Поиск по сайту: