氨是一种重要的氮化合物,工业上通常通过高温高压和催化剂的作用下,将氮气和氢气合成。在实验室中,少量的氨气可以通过铵盐和碱的反应制备。
氨是一种无色气体,具有刺激性的臭味。在常温下,氨可以被加压液化,并且具有较大的蒸发热。因此,它常被用作冷冻机的循环致冷剂。液氨具有极性分子,分子间存在着强的氢键,因此在液氨中存在缔合分子。液氨是较好的有机溶剂,但对于离子型的无机物来说则是不良溶剂。液氨的自电离反应如下:
2NH3 ?NH4++NH2- K=1.9×10(-30次方)(223K)
在液氨中,正电性金属的活性比在水中低。浓碱金属液氨溶液是强还原剂,可以与溶于液氨的物质发生均相的氧化还原反应。
氨具有多种化学性质:
(1)还原性:氨可以还原多种氧化剂。例如,在水溶液中,氨可以被强氧化剂如Cl2、H2O2、KMnO4氧化:
3Cl2+2NH3=N2+6HCl
若Cl2过量则得NCl3。
3Cl2+NH3=NCl3+3HCl
(2)取代反应:氨中的氢可以被其他原子或基团所取代,生成一系列氨的衍生物,如氨基-NH2的衍生物、亚氨基的衍生物或氮化物。
(3)易形成配合物:氨中的氮原子上的孤电子对可以与其他离子或分子形成共价配键,形成配合物,如Ag(NH3)2+和BF3·NH3。
(4)弱碱性:氨与水反应,氨作为路易土碱与水提供的质子形成配位键结合。
:NH3+H2O ?NH4++OH- K=1.8×10(-5次方)
氨溶解于水中主要形成水合分子,只有少量发生电离作用,因此氨的水溶液呈现弱碱性。