氨

氨（英語：Ammonia，或称氨氣、無水氨，曾音譯作氬、阿摩尼亞，分子式为NH3）是无色气体，有强烈刺激气味（尿味），极易溶於水。常温常压下，1單位体积水可溶解700倍体积的氨。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。 加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，可制得少量氨气： 2 NH 4 Cl + Ca ( OH ) 2 ⟶ 2 NH 3 ↑ + CaCl 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {2NH4Cl{+}Ca(OH)2->2NH3\uparrow +CaCl2{+}2H2O}}} 由于产物中含有水蒸气，故反应物需用碱石灰净化。 注意不能用硝酸铵代替氯化铵，因硝酸铵不稳定且产物不单一；也不能用氢氧化钾和氢氧化钠代替氢氧化钙，因为二者皆易吸收产物中的水，阻止进一步反应。吸收水蒸气不能用浓硫酸和固体氯化钙，因二者皆能与氨气反应。 若有浓氨水，亦可加热之，制备氨气： NH 3 ⋅ H 2 O → △ NH 3 ↑ + H 2 O {\displaystyle {\ce {NH3.H2O->[{\triangle }]NH3\uparrow +H2O}}} 可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如：Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3↑ 如今，工业制备氨气主要是通过哈柏法，即在约700K及200个大气压下，以铁为催化剂制成。然而此法耗费大量原料及能量，仅此一项即占全球碳排放量的3%，消耗5%的天然气，故有新的制氨法被提出。日本化学家细野秀雄提出用更有效的含钌及钡-铈催化剂催化氮气与水的反应制得氨气，此法已在日本投产使用。 鉴定氨气需将待测气体通入水中溶解，然后用奈斯勒试剂（碘化汞钾和氢氧化钾的混合物）测试，溶液会变黄色： NH4+ + 2[HgI4]2− + 4OH− → HgO·Hg(NH2)I + 7I− + 3H2O 氨水（NH3(aq)，也常寫成 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： NH 3 ⋅ H 2 O = NH 4 + + OH − {\displaystyle {\ce {NH3*H2O = {NH4}^{+}+ OH-}}} 反應平衡常數 K b = 1.8 × 10 − 5 {\displaystyle K_{b}=1.8\times 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。 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。 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。 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： NH 3 + H + = NH 4 + {\displaystyle {\ce {NH3 + H+ = {NH4}^{+}}}} NH3亦可与金属离子如Ag+、Cu2+等发生錯合，生成錯合物： Ag + + 2 NH 3 = [ Ag ( NH 3 ) 2 ] + {\displaystyle {\ce {Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+}}} Cu 2 + + 4 NH 3 = [ Cu ( NH 3 ) 4 ] 2 + {\displaystyle {\ce {{Cu}^{2+}+ 4NH3 = {[Cu(NH3)4]}^{2+}}}} 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： 4 NH 3 + 3 O 2 = 2 N 2 + 6 H 2 O {\displaystyle {\ce {4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O}}} (ΔHºr = –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。 4 NH 3 + 5 O 2 = 4 NO + 6 H 2 O {\displaystyle {\ce {4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O}}} 可还原CuO为Cu： 2 NH 3 + 3 CuO = N 2 + 3 H 2 O + 3 Cu {\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： 2 NH 3 + 3 Cl 2 = N 2 + 6 HCl {\displaystyle {\ce {2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl}}} 氨是帶弱鹼性的，會和酸發生酸鹼中和反應。例：HNO3+NH3→NH4NO3 氨與強酸反應，生成的鹽大多為弱酸性。氨與弱酸（如乙酸）反應，鹽則為中性。 酸鹼中和是放熱反應。 氨分子的氮上有一對孤對電子，而且帶部分負電荷，因此氨具有親核性。換言之，氨是個親核試劑，因此可與親電體反應。 例如，氨與鹵代烴發生雙分子親核取代反應生成胺。該反應又稱氨解反應。 RX + NH3 → RNH2+ HX 又如，氨跟酰氯發生親核酰基取代反應，生成酰胺。 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機率也相當高。 NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005 (PDF). 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