Азот АзотСтраница 22
Подобно замещению водорода, реакции окисления для аммиака сравнительно малохарактерны. На воздухе он не горит, но, подожжённый в атмосфере кислорода, сгорает жёлтым пламенем с образованием азота и водяного пара:
4 NH3 + 3 O2 = 6 H2O + 2 N2 + 1267 кДж.
Хлор и бром энергично реагирует с аммиаком по схеме:
2 NH3 + 3 Г2 = 6 НГ + N2
Так же окисляют они аммиак и в растворе. По отношению к большинству других окислителей NH3 при обычных условиях устойчив.
Наиболее важным продуктом частичного окисления аммиака является гидразин (N2H4), образующийся по реакции:
2 NH3 + NaOCl = H2O + N2H4 + NaCl.
Хороший выход гидразина при его получении может быть достигнут в присутствии некоторых органических веществ. Обычно в реакционную смесь вводят 0,2% желатина. Сама реакция идёт в две стадии по уравнениям:
NH3 + NaOCl = NaOH + NH2Cl (быстрая реакция) и
NH2Cl + NH3 + NaOH = H2O + NaCl + N2H4 (медленная реакция),
причём роль желатина сводится к предотвращению вредной побочной реакции
2 NH2Cl + N2H4 = N2 + 2 NH4Cl.
Такой ход процесса подтверждает возможность получения солянокислого гидразана прямым взаимодействием хлорамина с аммиаком:
NH2Cl + NH3 = N2H4·HCl.
Гидразин частично образуется также при освещении струи аммиака лучами ртутной кварцевой лампы.
Как видно из уравнения, под действием окислителя каждая молекула аммиака теряет в данном случае один атом водорода, причём оставшиеся радикалы NH2 соединяются друг с другом. Структурная формула гидразина будет, следовательно, H2N–NH2.
Гидразин представляет собой бесцветную жидкость, дымящую на воздухе и легко смешивающуюся с водой. Он находит применение в качестве сильного восстановителя (окисляется до N2).
Свободный гидразин (т. пл. 2, т. кип. 113 °С) способен присоединять молекулу воды, давая гидрат гидразина — N2H4·H2O. Последний представляет собой бесцветную жидкость (т. пл. –52, т. кип. 119 °С) и является слабым основанием (К1 = 1·10-6). Присоединение второй молекулы воды идёт уже с трудом, и отвечающая ему константа диссоциации очень мала (К2 = 9·10–16). Присоединяя молекулы кислот, гидразин может образовывать два ряда солей; например, N2H4·HCl и N2H4·2HCl. В продажу обычно поступает малорастворимый сульфат N2H4·H2SO4 (т. пл. 254 °С с разл.).
В отличие от аммиака, гидразин является эндотермическим соединением (теплота образования из элементов –96 кДж/моль). Пары его способны сгорать фиолетовым пламенем по реакции:
N2H4 + O2 = 2 H2O + N2 + 581 кДж.
На этом основано использование гидразина в качестве реактивного топлива. Его удельный импульс в комбинации с кислородом доходит до 270, с озоном — до 280, а с фтором — до 300 с (т.е. гидразин несколько эффективнее аммиака). Ещё более эффективны метилзамещённые гидразины. Так, (СН3)2NNH2 способен дать с кислородом удельный импульс 310 с.
Жидкий гидразин характеризуется высоким значением диэлектрической проницаемости (e = 53 при 20 °С) и является хорошим ионизирующим растворителем для ряда солей. Его собственная электролитическая диссоциация невелика: [N2H5+][N2H3-] = 2·10–25. С металлическим натрием гидразин взаимодействует по схеме:
САТУРНАЛИИ (лат . Saturnalia), в Др. Риме ежегодные празднества в декабре в честь бога Сатурна. Сопровождались карнавалом, во время которого не соблюдались сословные различия, пиршествами; бедным гражданам раздавали деньги, друг другу делали подарки.
КОНТРОЛЬНЫЙ ФИЛЬМ , кинофильм для испытания и регулировки кинокопировальных и кинопроекционных аппаратов. Контрольные фильмы содержат кадры с изображением испытательных таблиц, штриховых и радиальных мир, а также контрольные фотографические и магнитные фонограммы.
НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ ПО ХИМИИ , см. также ст. Нобелевские премии.