NH3也被称为氨，是一种气味刺鼻的气体化合物，由1个氮原子和3个氢原子组成。氨的沸点低至零下33摄氏度，比空气轻。学生们经常想知道氨是酸还是碱。在这篇文章中，你将详细了解NH3的酸度和碱性。
那么，NH3是酸还是碱呢?NH3是一种弱碱，pH值为11(在标准条件下)，但它也被认为是两性的，这意味着它在不同的条件下既可以作为酸又可以作为碱。在适当的条件下，NH3作为弱碱接受H+形成共轭酸NH4+，在不同的条件下，NH3作为极弱酸释放H+形成共轭碱NH2-。然而，根据刘易斯的酸碱理论，NH3由于孤对电子的存在，被认为是一个路易斯碱。
什么是NH3(氨)?
氨是一种不易燃的无色气体，比空气轻。它有很强的难闻气味，被认为是一种刺激性气味的气体，因为它是由细菌分解尿素产生的。这是一种剧毒气体，由于长期接触氨，会导致肺损伤甚至死亡。
在工业上，氨一般用于制备肥料、消毒剂、制冷剂和许多其他氮基有机和无机化合物。
氨的化学式是NH3，它是一个三角金字塔形状，金字塔顶端有一个氮原子，三个氢原子在三个底角。氮的原子序数是7和5个价电子。这意味着在与氢形成3个键后，氮携带一个孤电子对。
NH3的摩尔质量约为17.03g，键角为107.5°，略小于四面体的键角(109.5°)。孤对提供了一些斥力的化学键，由于它的角度略小于四面体。
NH3是酸性还是碱性?
如前所述，虽然NH3是弱碱，氨的标准溶液的pH值为11，但它仍然是两性在自然界中，这意味着它在不同的条件下既可以作为酸也可以作为碱。
当NH3作为碱时，它会把它的孤对给质子H+，形成共轭酸NH4+，而当NH3作为酸时，它会放出H+离子，形成共轭碱NH2-。
反应如下:
(路易斯碱作用)NH3 + H+—> NH4+
(路易斯酸作用)NH3—> NH2- + H+
为什么NH3会成为路易斯碱?
刘易斯对碱的定义是，任何能够向其他化学物种提供孤对的化合物都可以作为刘易斯碱。我们知道，在NH3中，氮(N)的价层有5个电子，构型为(1s2, 2s2, sp3)而氢只有1个电子，构型为(1s1)。
NH3是sp3杂化的，它共享3个(sp3)杂化电子，与所有3个氢原子的1s电子形成键，结果N上有1个(sp3)电子对未共享。
这意味着氮原子只剩下一对电子，在合适的介质中，它可以把这一对电子奉献给质子，这样NH3就可以充当路易斯碱了。
让我们举一个NH3和H+离子反应的例子。当NH3与H+离子反应时，它将其孤对转移给H+离子，形成NH4+作为共轭酸。
NH3(氨)的化学性质
结构
根据VSEPR理论，氨的化学结构为三角锥体，键角为107.5度。氮原子在与3个氢原子共用3个电子成键后，只剩下一对孤电子。
这种三角锥体形状为分子提供了偶极矩，使其成为极性分子。由于孤对的存在，它有能力在水中形成氢键。
两性性质
如前所述，NH3是一种弱碱，与酸反应生成盐。NH3虽然是弱碱，但在一定条件下也能作为弱酸与碱发生反应。它可以失去H+离子，形成酰胺(NH2-)。这种反应的一个例子是锂与NH3反应生成锂酰胺。
(NH3作为弱酸)Li + NH3—> LiNH2 + H2
氧化还原反应(自解离)
NH3在一定条件下也会发生自解离并进行氧化还原反应。下面是NH3同时形成共轭酸和共轭碱的反应。
Nh3 - > nh4 + + nh2 -
燃烧
NH3经过放热燃烧产生氮气和水蒸气。下面是NH3的燃烧反应。
NH3 + O2—> N2 + H2O(反应焓变为−1267.20 kJ/mol)
虽然氮氧化物相对于N2是不稳定的，但我们仍然可以在一些催化剂的帮助下形成氮氧化物。这种反应的例子是:
Nh3 + o2 - > no + h2o
NH3的燃烧通常是在催化剂的存在下进行的，因为NH3的汽化热和着火温度很高。铂网是一种用于NH3燃烧反应的催化剂。
氨在水中是弱碱
当放入水中时，NH3很容易与水混合，因为它的极性和在水中形成氢键的能力。它有助于(氢离子)H+和(羟基离子)OH-中的H2O分子解离，并与H+离子形成键。
NH3与H+离子结合形成NH4+并在溶液中留下OH-离子。由于OH-离子浓度的增加，导致pH值的增加，从而使溶液具有碱性。
此外，形成的铵离子(NH4+)不断分解成NH3和H+离子，因此并非所有的氨都会形成OH-离子，因此NH3被称为弱碱。
