氨

氨
IUPAC名 Azane
别名	氮烷
识别
CAS号	7664-41-7
PubChem	222
ChemSpider	217
SMILES	N
InChI	1/H3N/h1H3
InChIKey	QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYAF
Beilstein	3587154
Gmelin	79
3DMet	B00004
UN编号	1005
EINECS	231-635-3
ChEBI	16134
RTECS	BO0875000
KEGG	D02916
MeSH	Ammonia
性质
化学式	NH3
摩尔质量	17.0306 g·mol⁻¹
外观	具有非常刺鼻的氣味的無色氣体
密度	0.6942 [1]
熔点	−77.73 °C（−107.91 °F；195.42 K）熱力學溫標[2]
沸点	−33.34 °C（−28.01 °F；239.81 K）[2]
溶解性（水）	1:700 (0℃,100kPa)
pKb	4.75 (与水反应)[2]
结构
分子构型	三角锥
偶极矩	1.42 D
危险性
警示术语	R：R23-R34-R50
安全术语	S：S1/2-S9-S16-S26-S36/37/39-S45-S61
主要危害	具腐蝕性
NFPA 704	1 3 0
闪点	不可燃
自燃温度	651 °C（1,204 °F；924 K）
相关物质
其他阴离子	一水合氨 (NH3H2O)
其他阳离子	銨 (NH4+)
相关氢化物	磷化氢、砷化氢、锑化氢、铋化氢
相关化学品	肼、疊氮酸、鹽酸羥胺、氯胺
附加数据页（英文）
结构和属性	折射率、介電係數等
热力学数据	相變数据、固、液、气性质
光谱数据	UV-Vis、IR、NMR、MS等
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

氨^[3]（英语：Ammonia，或称氨氣、無水氨或音譯阿摩尼亞，分子式为NH₃）是无色气体，有强烈刺激气味（尿味），极易溶于水。常温常压下，1單位体积水可溶解700倍体积的氨。^[2]氨對地球上的生物相當重要，是所有食物和肥料的重要成分。氨也是很多藥物和商業清潔用品直接或间接的組成部分，具有腐蝕性等危險性质。

由於氨有廣泛的用途，成為世界上產量最多的無機化合物之一，約八成用於製作化肥。2006年，氨的全球產量估計為1.465億吨，主要用於製造商業清潔產品。

氨可以提供孤電子對，所以也是路易斯鹼。

目录

• 
  1 氨水
  


• 
  2 用途
  


• 
  3 氨的合成
  


• 
  4 用途
  


• 
  5 反应
  
  
  
  • 
    5.1 络合反应
    
  
  
  • 
    5.2 氧化还原
    
  
  
  
  


• 
  6 液氨
  


• 
  7 備注
  


• 
  8 參見
  

氨水

主条目：氨水

氨水（NH₃[aq] 或者 NH₄OH）又稱為阿摩尼亞水，指氨的水溶液，有強烈刺鼻氣味，具弱鹼性。

氨水中，氨氣分子發生微弱水解生成氫氧根離子及銨根離子。「氫氧化銨」事實上並不存在，只是對氨水溶液中的離子的描述，並無法從溶液中分離出來。

氨的在水中的電離可以表示為：

NH3⋅H2O=NH4++OH−{displaystyle {ce {NH3*H2O = {NH4}^{+}+ OH-}}}

反應平衡常數Kb=1.8×10−5{displaystyle K_{b}=1.8times 10^{-5}}。

1M氨水的pH值為11.63，大約有0.42%的NH₃變為NH₄⁺。

氨水是實驗室中氨的常用來源。它可與含銅(II)離子的溶液作用生成深藍色的配合物，也可用於配置銀氨溶液等分析化學試劑。

用途

氨水可被土中的土壤膠體吸附和被作物吸收，無殘留物質，適用於各種土壤和作物。

氨的合成

1774年，化學家普利斯特里加熱氯化銨和氫氧化鈉的混合物，利用排汞取氣法取得氨。

第一次世界大戰以前，大部分的氨都是以乾餾^[4] 含氮的蔬菜及動物的糞便(如駱駝糞)，並以氫作為還原劑以把亞硝酸及亞硝酸鹽還原而製成。除此以外，氨也可以在煤的乾餾或用銨鹽与氫氧化物(如氫氧化鈣，即熟石灰)^[5] 共热製得，所使用的銨鹽普遍為氯化銨。

2NH4Cl+2CaO=CaCl2+Ca(OH)2+2NH3↑{displaystyle {ce {2NH4Cl + 2CaO = CaCl2 + Ca(OH)2 + 2NH3 ^}}}

現今的工廠大多使用哈伯法^{[來源請求]}：
在200大氣壓力和500℃的条件下，以氧化鐵為催化劑，加熱氮氣和氫氣制得。

N2+3H2↽−−⇀2NH3{displaystyle {ce {N2 + 3H2 <=> 2NH3}}}

Keq=[NH3]2[N2][H2]3{displaystyle K_{mathrm {eq} }=mathrm {frac {[NH_{3}]^{2}}{[N_{2}][H_{2}]^{3}}} }

這個反應是可逆的。在25℃時平衡常數為6.4×10²，在500℃時為1.5×10⁻⁵。

合成氨的原料氮氣來自於空氣(以液態空氣的分餾取得)，氫氣來自於水和燃料。由於化石燃料短缺， 製氨用的氫理論上可以用水的電解 (現今4%的氫由電解製備)或熱化裂解(thermal chemical cracking)製得，但現在來說，這些方法都是不實際的。熱裂解所需的熱能可以從核能反應中取得，而風力發電、太陽能發電及水力發電產的的過剩電能可以用來電解水製氫。現在為止，以空氣及燃料製氨的方法以外的替代方案是不經濟的，而且這些方法對環保的作用仍未有定论。

用途

• 由於氨擁有强烈的刺激性氣味，在医疗方面，會用少量易於揮發的氨作為使人清醒的吸入劑。


• 生產硝酸
  


• 
  玻璃清潔劑


• 有八成的氨生產氮肥
  


• 
  航空燃料（X-15）


• 氨是最广泛用的制冷剂之一，可用于空调、冷藏和低温，能用于各种形式的制冷压缩机，蒸发温度可控制在5度至零下65度，代號R717。

反应

络合反应

NH₃分子中氮原子有一对孤对电子，可以作为电子对给予体（路易斯碱）形成加合物。如氨在氢离子络合生成铵离子：

NH3+H+=NH4+{displaystyle {ce {NH3 + H+ = {NH4}^{+}}}}

NH₃亦可与金属离子如Ag⁺、Cu²⁺等发生络合，生成络合物：

Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+{displaystyle {ce {Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+}}}

Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+{displaystyle {ce {{Cu}^{2+}+ 4NH3 = {[Cu(NH3)4]}^{2+}}}}

氧化还原

NH₃分子中氮为-3价，在适当条件下可被氧化为N₂或更高价氮化合物。

如NH₃在纯氧中燃烧，生成N₂：

4NH3+3O2=2N2+6H2O{displaystyle {ce {4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O}}}(ΔHº_r = –1267.20 kJ/mol)

在铂催化下可氧化生成水与一氧化氮，是工业制硝酸的重要反应。

4NH3+5O2=4NO+6H2O{displaystyle {ce {4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O}}}

可还原CuO为Cu：

2NH3+3CuO=N2+3H2O+3Cu{displaystyle {ce {2NH3 + 3CuO = N2 + 3H2O + 3Cu}}}

常温下NH₃可与强氧化剂（如氯气、过氧化氢、高锰酸钾）直接反应：

2NH3+3Cl2=N2+6HCl{displaystyle {ce {2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl}}}

液氨

主条目：液氨

液氨（NH₃）指的是液態的氨，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，也是除了水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。

備注

1. 
   ^ NIST Chemistry WebBook (website page of the National Institute of Standards and Technology) URL last accessed May 15 2007
   


2. 
   ^ ^2.02.12.22.3 （中文）氨;氨气;ammonia. 化工引擎. [2008-05-06]. 
   


3. 
   ^ （拼音：ān）拼音：ān，注音：ㄢ，音同「安」
   


4. 
   ^ Nobel Prize in Chemistry (1918) - Haber process. URL last accessed April 24 2006
   


5. 
   ^ BBC.co.uk URL last accessed April 24 2006
   

參見

• 銨


• 胺


• 肼


• 路易斯鹼


• 氮族元素的氢化物

查 论 编 无机氮化合物 NH3 N2H4 NF3 NCl3 NOCl N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 NO3 HNO H2N2O2 HNO2 HOONO HNO3 H3NO4 HNO4 HN3 (CN)2 NH+ 4 N2H+ 5

查 论 编 氢化合物 非金属含氧酸 HBO2 H3BO3 H2CO3 H2SiO3 H4SiO4 HNO HOONO HNO3 HNO4 H2N2O2 H3NO4 HN3 H3PO2 H3PO3 H4P2O6 H3PO4 H4P2O7 H5P3O10 H3AsO3 H3AsO4 H2SO2 H2SO3 H2SO4 H2SO5 H2S2O3 H2S2O5 H2S2O6 H2S2O7 H2S2O8 H2SeO3 H2SeO4 H2TeO3 H6TeO6 HFO HClO HClO2 HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO HIO2 HIO3 HIO4 H2XeO4 H4XeO6 金属含氧酸 H2CrO4 H2Cr2O7 HMnO4 H2MoO4 HTcO4 H2SnO3 H4SnO4 H2TiO3 H4TiO4 H2WO4 配合物酸 H[BF4] H2[SiF6] H[PF6] H[SbF6] H2[PtCl6] H[AuCl4] H[AuBr4] 其他酸 HNO5S H3NSO3 HSO3F HSO3Cl HBrO3S H2CS3 H2CSe3 氮族元素氢化合物 NH3 N2H4 PH3 P2H4 AsH3 SbH3 BiH3 氧族元素氢化合物 H2O H2O2 H2O3 HO2 H2S H2S2 H2Se H2Te H2Po 卤素/拟卤素氢化合物 HF HCl HBr HI HAt HCN HNC HOCN HNCO HSCN HCNO HCP 稀有气体化合物 HArF

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