アンモニア 式 NH3 を持つ化合物で、1 つの窒素原子と 3 つの水素原子から作られています。 モル質量 NH3 (アンモニア) は、1 モルあたり 17.031 g です。 化学的性質 アンモニアには安定性が高く、空気中で可燃性があり、約800℃で白金ロジウム触媒と結合すると一酸化窒素を生成するアンモニアが含まれます。
もぐらとは？
化学物質のモル質量は、その物質の単一モルが持つ質量です。物質のモル質量が重要である理由を理解するには、まずモルを定義する必要があります。モルは化学物質の測定単位であり、化学者や他の科学者は、一定量の化学物質内に含まれる基本エンティティ (分子または原子) の数を決定できます。 1 モルに含まれる元素の数は、12 g の炭素 12 に含まれる原子の数に相当します。この数はアボガドロ数と呼ばれ、6.022×10^23 です。これは、1 モルに 6.022×10 から 23 番目の基本エンティティがあることを意味します。
では、なぜ化学においてモルが重要なのでしょうか?化学変化が起こると、何十億もの原子が再配置されるため、多数の基本エンティティを表す測定単位を持つことが重要です。これらの何十億もの原子を現実的に視覚化したり、タイムリーに表現したりすることはできませんが、科学者は依然として原子の全量を表現する方法を持たなければなりません.このため、モルは物質の重量を原子の数と比較するために使用され、重量は原子の数と比較することで経験的に定量化することができます.
2 つの異なる化学物質を含む計算を行う場合、アボガドロ数とモルを使用する必要があります。アボガドロ数を利用することは、分子がどのように結合するか、およびそれらの相互作用の性質の両方を理解するために重要です。 2 つの水素原子が 1 つの酸素原子と結合すると、1 つの水分子がどのように生成されるかを調べてみましょう。 1 モルの H2O は 2 モルの水素と 1 モルの酸素から作られることを思い出してください。したがって、これは 1 モルの H2O =2 × 6.022 × 1023 の水素 + 6.022 × 1023 の酸素として表すことができます。
アボガドロ数の注目すべき特性の 1 つは、物質の分子量が特定の物質のモル質量に等しくなることです。例として、水 1 モルの重量は 18.015 g ですが、水の分子の平均重量は 18.015 原子質量単位 (AMU) です。
まとめ:
物質の分子量は、1 モルの物質が持つ質量に等しいです。例として、1 モルの水の重さは約 18.015 g であり、18.015 原子質量単位は水の平均分子量です。
モル質量とは何ですか? なぜ重要なのですか?
モル質量は物質のサンプル中のモル数と材料の質量を橋渡しするため、物質のモル質量を知ることは重要です。したがって、モル質量がなければ、モル数を直接測定することはできません。
すべての原子またはイオンには独自の質量があり、それだけでなく、物質のすべてのモルに対して明確な質量もあります.純粋な元素がある場合、その元素の原子 1 モルがグラム単位で持つ質量は、その元素の原子質量に相当します。これは、計算がモルあたりのグラム数または原子質量単位で行われているかどうかにかかわらず当てはまります。
物質のモル質量は、物質の質量をその物質の量で割った値に等しくなります。モルあたりのグラムは、モル質量の測定方法です。例として、チタンのモル質量は 47.88 g/モルまたは 47.8 AMU です。これは、チタン 47.88 g 中に 23 番目のチタン原子が 6.022×10 個あることを意味します。
1 モルあたりのグラム単位の原子質量も、その元素の特徴的なモル質量に相当します。物質のモル質量は、モル質量定数 (1 モルあたり 1 g) に AMU の原子質量を掛けるなどの代替方法によって決定できます。複数の種類の原子を持つ化合物のモル質量を決定するために、さまざまな構成原子の原子質量を合計することになります。たとえば、NaCl のモル質量を決定するには、塩素の原子質量とナトリウムの原子質量の両方を見つける必要があります。ナトリウムの原子質量は 1 モルあたり 22.99 g ですが、塩素の原子質量は 1 モルあたり 35.45 g です。単純に 2 つの質量を組み合わせると、1 モルあたり 58.44 g (NaCl のモル質量) が得られます。
アンモニアの構造
アンモニアの構造を調べると、それが共有結合分子であることがわかります。 3 つの SP3 混成軌道と 3 つの水素軌道の重なりによって、アンモニアが形成されます。分子内には別の SP3 混成軌道がありますが、この最後の軌道には孤立電子対しかありません。この構造は、アンモニア分子が三角形の中間形状を持っていることを意味します。水素-窒素-水素結合の角度は107.3°です。 H および H 結合の結合角は、109° の四面体角よりわずかに小さいです。 H 結合と H 結合の角度は、非共有電子対結合が NH 結合を少し内側に押し込むことが多いという事実の結果です。固体と液体の両方の状態で、水素結合がアンモニアの会合に関与しています。
アンモニアの物理的性質
アンモニアは無色ですが、他の無色の気体とは異なり、無臭ではありません。実際、アンモニアには非常に刺激的な臭いがあり、吸入すると、咳、窒息、および涙を引き起こす可能性があります.また、石鹸/アルカリ性の味があると言われています.アンモニアは空気よりも軽いため、通常の空気は下に移動するときにアンモニアを置換し、アンモニアは高い領域に集まります.アンモニアは水溶性で、水は約 1300 倍の量のアンモニアガスを溶解することができます。アンモニアは水溶性が高いため、水域に集まることはありません。アンモニアは、室温で約 10 気圧が適用されると、非常に簡単に液化します。液体アンモニアは約 195.3 K (-77.8°C) で凍結し、白色の固体結晶構造を生成します。 1 気圧では、液体アンモニアは 239.6 K (-33.5°C) で沸騰します。アンモニアは気化潜熱が高いため、冷媒としてよく使用されます。
アンモニアの化学的性質
アンモニアの主要な化学的性質の 1 つは熱安定性です。アンモニアは非常に安定した化学化合物ですが、加熱した金属触媒を使用するか、化合物に放電を通すことで、窒素と水素に分解することができます。アンモニアのもう 1 つの化学的性質は、空気中で可燃性であり、酸素環境では燃焼するという事実です。一酸化窒素は、空気とアンモニアが約 800°C のロジウム白金触媒を通過すると生成されます。
アンモニアは水と混和します。水を沸騰させると、アンモニアが除去されます。アンモニアは、約 15 ～ 25% の空気の混合物でのみ容易に燃焼するため、非常に狭い空気混合物である必要があります。ただし、燃えると黄緑色の炎になります。アンモニアが燃焼すると、発熱反応によって水素と水が生成されます。
アンモニア分子は、他の分子と興味深い関係を持っています。アンモニア分子は、非常に頻繁に孤立電子対を他の分子に供与します。この性質は、ルイス塩基と同様に作用することを意味します。 ＮＨ３分子は、水溶液に入れると供与反応によりイオン化する。アンモニアがその孤立電子対を供与する反応は、298K で 1.8 x 10^-5 の一定の平衡を持っています。
アンモニアの用途
アンモニアの主な用途の 1 つは、肥料の原料としてです。アンモニアを使って肥料を作り、その肥料を土に使うと、小麦などの作物の収穫量が増えます。アンモニアは、多くの窒素含有化合物の生成にも使用されます。ほとんどすべての窒素含有合成化合物は、触媒/成分としてアンモニアを使用して作成されます。アンモニアは、アミノ酸、フェノール ヒドラジン、シアン化水素の生成にも使用されます。
アンモニアは、多くの家庭用洗剤の主要成分でもあります。水酸化アンモニウムは水に溶解した NH3 であり、多くの筋を残さずに表面をきれいにします。アンモニアベースのクリーナーは、汚れに覆われた表面の洗浄に効果的です。アンモニアを含むクリーナーの範囲は、重量で 5 ～ 10% のアンモニアです。約 16 ～ 25% のアンモニアで構成される溶液は、発酵産業で使用される場合、窒素源として微生物に提供されることがよくあります。アンモニア溶液は、牛肉の汚染を減らすための抗菌剤としてもよく使用されます.
