Благодаря наличию неподеленной электронной пары во многих реакциях аммиак выступает как основание Бренстеда или комплексообразователь (не следует путать понятия «нуклеофил» и «основание Бренстеда». Нуклеофильность определяется сродством к положительно заряженной частице. Основание имеет сродство к протону. Понятие «основание» является частным случаем понятия «нуклеофил»). Так, он присоединяет протон, образуя ион аммония:{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+H^{+}\longrightarrow NH_{4}^{+Водный раствор аммиака («нашатырный спирт») имеет слабощелочную реакцию из-за протекания процесса:{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+H_{2}O\rightarrow NH_{4}^{+}+OH^{- Ko=1,8·10−5Взаимодействуя с кислотами, даёт соответствующие соли аммония:{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+HNO_{3}\rightarrow NH_{4}NO_{3Аммиак также является очень слабой кислотой (в 10 000 000 000 раз более слабой, чем вода образовывать с металлами соли — амиды, имиды и нитриды. Соединения, содержащие ионы NH2- называются амидами, NH2- — имидами, а N3- — нитридами. Амиды щелочных металлов получают, действуя на них аммиаком:{\displaystyle {\mathsf {2NH_{3}+2K\longrightarrow 2KNH_{2}+H_{2
Амиды, имиды и нитриды ряда металлов образуются в результате некоторых реакций в среде жидкого аммиака. Нитриды можно получить нагреванием металлов в атмосфере азота.
Амиды металлов являются аналогами гидроксидов. Эта аналогия усиливается тем, что ионы ОН− и NH2−, а также молекулы Н2O и NH3 изоэлектронны. Амиды являются более сильными основаниями, чем гидроксиды, а следовательно, подвергаются в водных растворах необратимому гидролизу:
Фенолфталеин в этих растворах окрашивается в малиновый цвет, при добавлении кислот происходит их нейтрализация. Растворимость амидов изменяется в такой же последовательности, что и растворимость гидроксидов: LiNH2 — нерастворим, NaNH2 — малорастворим, KNH2, RbNH2 и CsNH2 — хорошо растворимы.
При нагревании аммиак разлагается, проявляет восстановительные свойства. Так, он горит в атмосфере кислорода, образуя воду и азот. Окисление аммиака воздухом на платиновом катализаторе даёт оксиды азота, что используется в промышленности для получения азотной кислоты:{\displaystyle {\mathsf {2NH_{3}{\xrightarrow {1200-1300^{o}C}}\ N_{2}+3H_{2 (реакция обратима){\displaystyle {\mathsf {4NH_{3}+3O_{2}\longrightarrow 2N_{2}+6H_{2}O}}} (без катализатора, при повышенной температуре){\displaystyle {\mathsf {4NH_{3}+5O_{2}\longrightarrow 4NO+6H_{2}O}}} (в присутствии катализатора, при повышенной температуре)
На восстановительной основано применение нашатыря NH4Cl для очистки поверхности металла от оксидов при их пайке:
Окисляя аммиак гипохлоритом натрия в присутствии желатина, получают гидразин:
{\displaystyle {\mathsf {4\ NH_{3}+2NaOCl\longrightarrow 2\ N_{2}H_{4}+2NaCl+2H_{2}O}}}Галогены (хлор, йод) образуют с аммиаком опасные взрывчатые вещества — галогениды азота (хлористый азот, иодистый азот).С галогеноалканами аммиак вступает в реакцию нуклеофильного присоединения, образуя замещённый ион аммония получения аминов):{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+CH_{3}Cl\rightarrow [CH_{3}NH_{3}]Cl}}} (гидрохлорид метиламмония)С карбоновыми кислотами, их ангидридами, галогенангидридами, эфирами и другими производными даёт амиды. С альдегидами и кетонами — основания Шиффа, которые возможно восстановить до соответствующих аминов (восстановительное аминирование).При 1000 °C аммиак реагирует с углём, образуя синильную кислоту HCN и частично разлагаясь на азот и водород. Также он может реагировать с метаном, образуя ту же самую синильную кислоту:{\displaystyle {\mathsf {2CH_{4}+2NH_{3}+3O_{2}\rightarrow 2HCN+6H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}OH=NH_{3}+H_{2}O}}}
Йодная настойка 5% (tinctura Jodi 5%; solutio Jodi spi-rituosa 5%). Официнальная 5% настойка, спиртовой раствор с содержанием 4,9—5,1% свободного иода и 1,8—2,1% иодида калия, придающего препарату стойкость. Темнокраснобурая жидкость характерного запаха, в тонких слоях прозрачная. Применяется как обеззараживающее и раздражающее для смазывания кожи, а в смеси с другими веществами, например, глицерином, для смазывания слизистых. Внутрь назначается по 1—5 капель на прием в молоке или слизистых жидкостях (t-ra Jodi pro usu interno). Высшие дозы 15 капель—(50 капель).
Раствор Люголя для внутреннего употребления (solutio Lugoli pro usu interno). Состоит из 1 части иода чистого, 2 частей иодида калия и 17 частей дестиллированной воды. Применяется внутрь по 4—6 капель в рюмке воды и снаружи вместо настойки иода.
Иодид натрия NaJ, иодистый натрий (Natrium jodatum). Белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса, сереющий на воздухе. Применяется внутрь в растворах и микстурах по 0,5—1,0 и более 3—4 раза в день; иногда препарат вводят в вену в виде 10—30% раствора, начиная с 2 мл и постепенно увеличивая дозу до 10 мл. На курс лечения употребляют от 150 до 200 мл такого раствора.
Йодоформ, СШз (Jodoformium). Мелкокристаллический порошок или пластинчатые, блестящие, сухие кристаллы, лимонножелтого цвета, сильного характерного’ запаха, почти нерастворимые в воде, труднее растворимые в жирных маслах. Растворы разлагаются в результате воздействия света и воздуха. Йодоформ применяется в 10% мазях, глицериновых взвесях, настоях, присыпке, суппозиториях и т. д. и очень редко внутрь.
Амиды, имиды и нитриды ряда металлов образуются в результате некоторых реакций в среде жидкого аммиака. Нитриды можно получить нагреванием металлов в атмосфере азота.
Амиды металлов являются аналогами гидроксидов. Эта аналогия усиливается тем, что ионы ОН− и NH2−, а также молекулы Н2O и NH3 изоэлектронны. Амиды являются более сильными основаниями, чем гидроксиды, а следовательно, подвергаются в водных растворах необратимому гидролизу:
{\displaystyle {\mathsf {NaNH_{2}+H_{2}O\rightarrow NaOH+NH_{3и в спиртах:
{\displaystyle {\mathsf {KNH_{2}+C_{2}H_{5}OH\rightarrow C_{2}H_{5}OK+NH_{3Подобно водным растворам щелочей, аммиачные растворы амидов хорошо проводят электрический ток, что обусловлено диссоциацией:
{\displaystyle {\mathsf {KNH_{2}\rightleftarrows K^{+}+NH_{2}^{-Фенолфталеин в этих растворах окрашивается в малиновый цвет, при добавлении кислот происходит их нейтрализация. Растворимость амидов изменяется в такой же последовательности, что и растворимость гидроксидов: LiNH2 — нерастворим, NaNH2 — малорастворим, KNH2, RbNH2 и CsNH2 — хорошо растворимы.
При нагревании аммиак разлагается, проявляет восстановительные свойства. Так, он горит в атмосфере кислорода, образуя воду и азот. Окисление аммиака воздухом на платиновом катализаторе даёт оксиды азота, что используется в промышленности для получения азотной кислоты:{\displaystyle {\mathsf {2NH_{3}{\xrightarrow {1200-1300^{o}C}}\ N_{2}+3H_{2 (реакция обратима){\displaystyle {\mathsf {4NH_{3}+3O_{2}\longrightarrow 2N_{2}+6H_{2}O}}} (без катализатора, при повышенной температуре){\displaystyle {\mathsf {4NH_{3}+5O_{2}\longrightarrow 4NO+6H_{2}O}}} (в присутствии катализатора, при повышенной температуре)На восстановительной основано применение нашатыря NH4Cl для очистки поверхности металла от оксидов при их пайке:
{\displaystyle {\mathsf {3CuO+2NH_{4}Cl\rightarrow 3Cu+3H_{2}O+2HCl+N_{2Окисляя аммиак гипохлоритом натрия в присутствии желатина, получают гидразин:
{\displaystyle {\mathsf {4\ NH_{3}+2NaOCl\longrightarrow 2\ N_{2}H_{4}+2NaCl+2H_{2}O}}}Галогены (хлор, йод) образуют с аммиаком опасные взрывчатые вещества — галогениды азота (хлористый азот, иодистый азот).С галогеноалканами аммиак вступает в реакцию нуклеофильного присоединения, образуя замещённый ион аммония получения аминов):{\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+CH_{3}Cl\rightarrow [CH_{3}NH_{3}]Cl}}} (гидрохлорид метиламмония)С карбоновыми кислотами, их ангидридами, галогенангидридами, эфирами и другими производными даёт амиды. С альдегидами и кетонами — основания Шиффа, которые возможно восстановить до соответствующих аминов (восстановительное аминирование).При 1000 °C аммиак реагирует с углём, образуя синильную кислоту HCN и частично разлагаясь на азот и водород. Также он может реагировать с метаном, образуя ту же самую синильную кислоту:{\displaystyle {\mathsf {2CH_{4}+2NH_{3}+3O_{2}\rightarrow 2HCN+6H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}OH=NH_{3}+H_{2}O}}}Раствор Люголя для внутреннего употребления (solutio Lugoli pro usu interno). Состоит из 1 части иода чистого, 2 частей иодида калия и 17 частей дестиллированной воды. Применяется внутрь по 4—6 капель в рюмке воды и снаружи вместо настойки иода.
Иодид натрия NaJ, иодистый натрий (Natrium jodatum). Белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса, сереющий на воздухе. Применяется внутрь в растворах и микстурах по 0,5—1,0 и более 3—4 раза в день; иногда препарат вводят в вену в виде 10—30% раствора, начиная с 2 мл и постепенно увеличивая дозу до 10 мл. На курс лечения употребляют от 150 до 200 мл такого раствора.
Йодоформ, СШз (Jodoformium). Мелкокристаллический порошок или пластинчатые, блестящие, сухие кристаллы, лимонножелтого цвета, сильного характерного’ запаха, почти нерастворимые в воде, труднее растворимые в жирных маслах. Растворы разлагаются в результате воздействия света и воздуха. Йодоформ применяется в 10% мазях, глицериновых взвесях, настоях, присыпке, суппозиториях и т. д. и очень редко внутрь.