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液氨

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液氨(NH3)指的是液態的氨氣,為工業上氨氣的主要儲存形式。是一種常用的非水溶劑和致冷劑,也是除了以外最常用的無機溶劑。不過由於它的揮發性和腐蝕性,液氨在儲存和運輸時發生事故的幾率也相當高。

性質

有刺激性氣味的無色液體。具腐蝕性。是高度締合的,每個氨分子周圍平均有11個其他的氨分子。

  • 沸點−33.42°C。
  • 凝固點−77.74°C。
  • 比電導1×10−11 Ω−1·cm−1
  • 介電常數22.7(−50°C)
  • 密度0.6900 g/cm3(−40°C)
  • 偶極矩1.49 D

離子化合物在液氨中的溶解度一般比在水中小,尤其是含有多陰離子的鹽類,它們在液氨中大多是不溶或微溶的。銨鹽在液氨中的溶解性一般較好。極性有機化合物,如酰胺,在液氨中的溶解性也較好。

液氨中的氨分子可以發生自偶電離,生成銨離子和氨基離子。

銨離子和氨基離子分別作為氨分子的共軛酸和共軛鹼,它們在液氨中的許多化學行為,類似於水中的水合氫離子和氫氧根離子。不過,液氨的鹼性比水強,因此許多在水中為弱酸的酸(如乙酸),在液氨中卻是強酸。

以外的鹼金屬和鹼土金屬可以溶解在液氨中,形成氨合金屬正離子和氨合電子,呈藍色,稀溶液具有異常高的電導率。這種處在亞穩狀態的溶液具有很強的還原性。它逐漸分解,產生金屬氨基化物和氫氣。低溫和純淨的條件下,分解反應是緩慢的,不過有過渡金屬鹽催化時,反應很快進行。

製備

由氨氣通過加壓或冷卻而得。在耐壓鋼瓶或鋼槽中儲存。

應用

液氨是一種常用的無機非水溶劑,也用作致冷劑和工業生產原料。用於生產化肥、炸藥、塑料和化學纖維等產品。金屬-液氨溶液具有強還原性,廣泛用於無機和有機合成,常用於合成低氧化態的過渡金屬化合物。有機化學中,鈉-液氨溶液用於Birch還原反應中,將芳環還原為環己二烯環系。鈉或其他金屬的液氨溶液也可以將還原,產生反式烯烴。化學工業上,液氨是生産尿素的原料之一。

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液氨
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