Соединения азота в степени окисления –3

При высоких температурах азот окисляет многие неметаллы и металлы, образуя нитриды:

3Mg+N₂=Mg₃N₂

3B+N₂=2BN

3H₂+N₂ 2NH₃.

Аммиак NH₃ представляет собой бесцветный газ с характерным запахом, почти в два раза легче воздуха. Будучи охлажден до –33⁰ С, он сжижается при обыкновенном давлении, а при –78 ⁰ С затвердевает. Молекула NH₃ имеет форму тригональной пирамиды с углом связи 107,3⁰. Вследствие sр³-гибридизации валентных орбиталей атома азота, не связывающее электронное облако отчетливо ориентированно в пространстве:

 

 

 

Поэтому молекула NH₃ – резко выраженный донор электронной пары и обла-

дает высокой полярностью ( =1,46 Д). Наличие связывающей электронной пары и высокая полярность связи N-H обуславливают между молекулами водородную связь. Поэтому температура плавления и кипения аммиака довольно высокая, он легко сжижается и имеет высокую теплоту испарения. На этом основано его применение в холодильных машинах.

H N…H-N…H-N… - ассоциированная молекула аммиака

H H H

Аммиак очень хорошо растворим в воде: в одном объеме воды при 20 °С растворяется 700 объемов аммиака, а при О °С − около 1200 объемов. Высокая

растворимость аммиака в воде обусловлена возникновением водородных связей между молекулами аммиака и воды:

NH₃+H₂O NH₃ H₂O NH₄OH.

Появление гидроксильных групп создает щелочную среду. Но, как видно из значения константы ионизации, эта реакция протекает в незначительной степени:

 

=1,8.10^-5.

10 %-й раствор аммиака в воде называют нашатырным спиртом.