خواص
آمونیاک گازی بی رنگ با بوی تند است. از هوا سبک تر است و چگالی آن 0.589 برابر هوا است. به دلیل پیوند هیدروژنی قوی بین مولکول ها به راحتی مایع می شود. مایع در دمای -33.1 درجه سانتیگراد (27.58- درجه فارنهایت) می جوشد و در دمای 77.7- درجه سانتیگراد (107.86- درجه فارنهایت) به بلورهای سفید تبدیل می شود.
آمونیاک را می توان با واکنش دادن آن با بی کربنات سدیم یا اسید استیک به راحتی بو زدایی کرد. هر دوی این واکنش ها نمک آمونیوم بی بو را تشکیل می دهند.
جامد
تقارن کریستالی مکعب است، نماد پیرسون cP16، گروه فضایی P213 شماره 198، ثابت شبکه 0.5125 نانومتر است.
مایع
آمونیاک مایع دارای قدرت یونیزاسیون قوی است که منعکس کننده ε 22 بالای آن است. آمونیاک مایع دارای تغییر استاندارد آنتالپی بسیار بالایی در تبخیر است (23.35 kJ/mol، آب 40.65 kJ/mol، متان 8.19 kJ/mol، فسفین 14.6 kJ/mol) و بنابراین می تواند در آزمایشگاه ها در ظروف بدون عایق بدون یخچال اضافی استفاده شود. آمونیاک مایع را به عنوان یک حلال ببینید.
خواص حلال
آمونیاک به راحتی در آب حل می شود. در محلول آبی می توان آن را با جوشاندن دفع کرد. محلول آبی آمونیاک بازی است. حداکثر غلظت آمونیاک در آب (محلول اشباع شده) دارای چگالی 0.880 گرم بر سانتی متر مکعب است و اغلب به عنوان آمونیاک 0.880 شناخته می شود.
احتراق
آمونیاک به آسانی نمی سوزد و احتراق را حفظ نمی کند، مگر در مخلوط های باریک سوخت به هوا از 15 تا 25 درصد هوا. هنگامی که با اکسیژن مخلوط می شود، با شعله ای به رنگ سبز مایل به زرد می سوزد. احتراق زمانی رخ می دهد که کلر به آمونیاک منتقل می شود و نیتروژن و کلرید هیدروژن را تشکیل می دهد. اگر کلر بیش از حد وجود داشته باشد، تری کلرید نیتروژن بسیار انفجاری (NCl3) نیز تشکیل می شود.
تجزیه
در دمای بالا و در حضور کاتالیزور مناسب، آمونیاک به عناصر تشکیل دهنده آن تجزیه می شود. تجزیه آمونیاک یک فرآیند کمی گرماگیر است که به 23 کیلوژول در مول (5.5 کیلو کالری در مول) آمونیاک نیاز دارد و گاز هیدروژن و نیتروژن تولید می کند. اگر آمونیاک واکنش نداده را بتوان حذف کرد، میتوان از آمونیاک به عنوان منبع هیدروژن برای سلولهای سوختی اسیدی استفاده کرد. مشخص شد که کاتالیزورهای روتنیوم و پلاتین فعال ترین هستند، در حالی که کاتالیزورهای نیکل پشتیبانی شده کمتر فعال بودند.
ساختار
مولکول آمونیاک دارای یک شکل هرمی مثلثی است که توسط نظریه دافعه جفت الکترون لایه ظرفیتی (نظریه VSEPR) با زاویه پیوند 106.7 درجه تجربی تعیین شده است.اتم نیتروژن مرکزی دارای پنج الکترون بیرونی با یک الکترون اضافی از هر اتم هیدروژن است. در مجموع هشت الکترون یا چهار جفت الکترون به دست می آید که به صورت چهار وجهی مرتب شده اند. سه تا از این جفت الکترون ها به عنوان جفت پیوند استفاده می شوند که یک جفت الکترون تنها باقی می ماند. جفت تنها قویتر از جفتهای باند دفع میشود، بنابراین زاویه پیوند، همانطور که برای آرایش چهار وجهی معمولی انتظار میرود، 109.5 درجه نیست، بلکه 106.7 درجه است. این شکل به مولکول یک گشتاور دوقطبی می دهد و آن را قطبی می کند. قطبیت این مولکول و به ویژه توانایی آن در تشکیل پیوندهای هیدروژنی، آمونیاک را با آب بسیار قابل امتزاج می کند. جفت تنها آمونیاک را به یک پایه، یک گیرنده پروتون تبدیل می کند. آمونیاک نسبتاً پایه است. یک محلول آبی 1.0 مولار دارای pH 11.6 است و اگر اسید قوی به چنین محلولی اضافه شود تا محلول خنثی شود (PH = 7)، 99.4 درصد از مولکول های آمونیاک پروتونه می شوند. دما و شوری نیز بر نسبت NH4+ تأثیر می گذارد. دومی شکل یک چهار وجهی منظم دارد و با متان ایزوالکترونیک است.
مولکول آمونیاک به راحتی در دمای اتاق دچار وارونگی نیتروژن می شود. یک تشبیه مفید، چتری است که در یک باد شدید به بیرون می چرخد. سد انرژی برای این وارونگی 24.7 کیلوژول بر مول و فرکانس تشدید 23.79 گیگاهرتز است که مربوط به تابش امواج مایکروویو با طول موج 1.260 سانتی متر است. جذب در این فرکانس اولین طیف مایکروویو بود که مشاهده شد.
منبع
https://en.wikipedia.org/wiki/Ammonia
https://bismoot.com/blog/%d9%85%d9%88%d8%a7%d8%af-%d8%b4%db%8c%d9%85%db%8c%d8%a7%db%8c%db%8c/