Реакция между гидроксидом натрия ( ) и аммиаком ( ) в обычных условиях не протекает по нескольким фундаментальным химическим причинам. 1. Однотипная химическая природа Оба вещества проявляют основные свойства.
- Гидроксид натрия — это сильное основание (щелочь), которое в водном растворе полностью диссоциирует с высвобождением гидроксид-ионов ( ). Аммиак — это слабое основание. При растворении в воде он образует гидрат аммиака ( ), который также поставляет в раствор гидроксид-ионы.
Согласно правилам химического взаимодействия, реакции ионного обмена протекают между веществами с противоположными свойствами (например, кислота + основание). Взаимодействие двух оснований не приводит к образованию новых стабильных соединений или выделению энергии. 2. Конкуренция за протон (Теория Брёнстеда-Лоури) В рамках протолитической теории основание — это акцептор протонов ( ). Чтобы реакция произошла, одно из веществ должно отдать протон, то есть выступить в роли кислоты.
- Аммиак является крайне слабой кислотой ( ). Гидроксид-ион ( ) недостаточно силен, чтобы оторвать протон от молекулы аммиака в водной среде.
Для того чтобы заставить аммиак проявить кислотные свойства и вступить в реакцию с натрием, требуется не щелочь, а металлический натрий (сильный восстановитель), при взаимодействии с которым образуется амид натрия: 3. Отсутствие признаков протекания реакции Реакции в растворах электролитов идут до конца только в трех случаях: если образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (вода). При смешивании растворов и в системе присутствуют ионы , и молекулы . Никакого связывания ионов в новые структуры не происходит. 4. Вытеснение аммиака (Обратный процесс) Напротив, химически возможен обратный процесс. Если смешать соль аммония (например, хлорид аммония) с гидроксидом натрия, более сильное основание ( ) вытеснит слабое основание ( ) из его соли: Это подтверждает, что в системе термодинамическое равновесие уже смещено в сторону исходных веществ, и дальнейшая реакция невозможна. Я могу составить для вас таблицу сравнения силы различных оснований или подробнее разобрать механизм вытеснения слабых оснований сильными. Напишите, если это необходимо.