雨衝蛋白 根 恃存在 把空气中的N, 菌 叫做固氮。雷雨闪 Fe 788kJ-mol-1 变 、工固氮既消耗 -1504kJmo1 ol-1就 -1614kJmo-1 6 白和缺蛋自 三重健,使它容列 元2P 由于电子不易 道不易接受电子而 物的固氮却容易得影 根瘤 用化学方法模拟固钅 62S 分子N配合物 N2 合物的研究。从601 腿瘤菌 得一定的成绩,但仍然是
固氮的原理就是使N2活化,削弱N原子间的牢固 三重健,使它容易发生化学反应。 由于电子不易被激发,难氧化;同时N2的最低空轨 道不易接受电子而被还原。因此人工固氮很困难,而生 物的固氮却容易得多。因此,人们长期以来一直盼望能 用化学方法模拟固氮菌实现在常温常压下进行固氮。 分子N配合物的研究,以及固氮酶活性中心模型化 合物的研究。从60年代开展这方面的研究以来,巳经取 得一定的成绩,但仍然是一重要的科学研究课题。 氮 把空气中的N2转化为可利用的含氮化合物的过程 叫做固氮。雷雨闪电时生成NO,某些细菌特别是根瘤 菌把游离态氮转变为化合态的氮都是自然界中的固氮。 人工固氮既消耗能量,产量也很有限。 2s 2s * 2 *p 2 p * 2 p 2 p N2 -1504kJ·mol-1 -1614kJ·mol-1 788kJ·mol-1
1998年两位希腊 氨 氨气放空气 氨气氨气 蒸 新鲜气 10 水 液氨 产品液氨 氨水 1氨合成塔2第一氨冷凝器3第二氨冷凝器4氨冷凝器5氨分离器 6压缩机7分离器8预热器9换热器10水冷却器11冷交换器 现代合成氨流程
氨是氮的最重要化合物之一。在工业上氨的制备是 用氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下合成的。在实 验室中通常用铵盐和碱的反应来制备少量氨气。 氨是一种有刺激臭味的无色气体。它在常温下很容 易被加压液化,有较大的蒸发热,因此,常用它来作冷 冻机的循环致冷剂。氨极易溶于水。氨分子具有极性, 液氨的分子间存在着强的氢键,故在液氨中存在缔合分 子。液氨是有机化合物的较好溶剂,溶解离子型的无机 物则不如水。液氨象水一样可以电离: 2NH3NH4 ++NH2 - K=1.910-30(223K) 1998年两位希腊 化学家George Marnellos和Michael Stoukides(阿里斯多德 大学)发明一种合成氨 新方法(Science,2 Oct. 1998)。在常压下,令H2 与用He稀释的N2分别 通入一加热到570oC的 以锶-铈-钇-钙钛矿多 孔陶瓷(SCY)为固体电 解质的电解池中,用 覆盖在固体电解质内 外表面的多孔钯多晶 薄膜的催化,转化为 氨,转化率达到78%! 比近一个世纪的哈伯 法合成氨工艺通常转 化率为10-15%高的多。 氨
氨 与水相比,氨与水的差异:P650氨的碱性更强; 金属液氨能产生“氨合电子”现时使金属液氨溶液显蓝色 (P650):NaNa++e- Na++xNH3 Na (NH3)x+ e-+yNH3午NH3)y
氨 与水相比,氨与水的差异:P650氨的碱性更强; 金属液氨能产生“氨合电子”现时使金属液氨溶液显蓝色 (P650):NaNa+ + eNa+ +xNH3 Na (NH3)x+ e- + yNH3 (NH3)y-
氨 氨的主要化学性质有: 1、还原性 常温下,氨在水溶液中能被C2、H,O2、KMnO,等 氧化,例如: 3CL2+2NH3===N2+6HCI 若Cl,过量则得NCL3o 3CL+NH,===NCI,+3HCI 2、取代反应 取代反应是氨分子中的氢被其它原子或基团所取代: HgCL2+2NH3==HgNH2C(白色)+NH,CI CI-Hg-CI H-NH2 Cl-Hg-NH2
氨的主要化学性质有: 1、还原性 常温下,氨在水溶液中能被Cl2、H2O2、KMnO4等 氧化,例如: 3Cl2+2NH3===N2+6HCl 若Cl2过量则得NCl3。 3Cl2+NH3===NCl3+3HCl 2、取代反应 取代反应是氨分子中的氢被其它原子或基团所取代: HgCl2+2NH3===HgNH2Cl↓(白色)+NH4Cl 氨 Cl Hg Cl Cl Hg NH2 H NH2
氨 COCI2+4NH3===CO(NH2)2+2NHCI (光气) (尿素) 这种反应与水解反应相类似,称为氨解反应。 3、配合反应 氨中氮原子上的孤电子对能与其它离子或分子 形成共价配如[Ag(NH3)2+和BF3NH都是氨配合物。 4、弱碱性 NH3H20的K=1.8×105,可与酸发生中和反应。 5、铵盐:P653 自学:总结铵盐的性质和用途
氨 COCl2+4NH3===CO(NH2 )2+2NH4Cl (光气) (尿素) 这种反应与水解反应相类似,称为氨解反应。 3、配合反应 氨中氮原子上的孤电子对能与其它离子或分子 形成共价配如[Ag(NH3 )2 ] +和BF3·NH3都是氨配合物。 4、弱碱性 NH3·H2O的Kb=1.810-5,可与酸发生中和反应。 5、铵盐:P653 自学:总结铵盐的性质和用途