النيتروجين والأمونيا
| English | العربية |
|---|---|
| ammonia/æˈməʊnɪə/ | أمونيا |
| lone pair/ləʊn peə/ | زوج من الإلكترونات الحرة |
| ammonium ion/æˈməʊnɪəm ˈaɪɒn/ | أيون الأمونيوم |
| triple bond/ˈtrɪpl bɒnd/ | الرابطة الثلاثية |
| non-polar/nɒn ˈpəʊlə/ | غير قطبي |
| coordinate bond/kəʊˈɔːdɪnət bɒnd/ | الرابطة التناسقية |
من الهواء إلى الأسمدة
- غاز النيتروجين، $\text{N}_2$، يشغل الهواء لكنه يتفاعل بقليل جداً.
- الأمونيا قاعدة، بفضل الزوج الحر على ذرة النيتروجين.
- ذلك الزوج الحر يبني أيضاً أيون الأمونيوم.
تعمل الأمونيا (NH₃) كقاعدة لأنها تستطيع قبول ______.
NH₃ + H⁺ → NH₄⁺.
لماذا النيتروجين غير متفاعل
- ذرتا N مرتبطتان بـ رابطة ثلاثية ذات طاقة رابطة عالية جداً — يصعب كسرها.
- الجزيء متماثل وغير قطبي — لا يوجد ما يجذب الجزيئات الأخرى نحوه.
النيتروجين غير نشط: رابطة ثلاثية قوية وعدم وجود قطبية
تتحول الأمونيا إلى أسمدة نيتروجينية
شكل الأمونيا
تحتوي الأمونيا على ثلاث أزواج ترابط وزوج حر — يدفع الزوج الحر الروابط للأسفل ليأخذ شكل هرمي (حوالي 107°).
غاز النيتروجين غير متفاعل لأنه يحتوي على:
الرابطة الثلاثية N≡N قوية جداً، والجزيء المتماثل غير قطبي — وكلاهما يجعله غير متفاعل.
طابق كل حقيقة للنيتروجين/الأمونيا.
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
الأمونيا وأيون الأمونيوم
- الأمونيا قاعدة لأن زوج الإلكترونات الحرة على النيتروجين يمكنه استقبال بروتون:
$$\text{NH}_3 + \text{H}^{+} \rightarrow \text{NH}_4^{+}$$
- الرابطة N–H الجديدة هي رابطة تناسقية (كلا الإلكترونين من N). أيون $\text{NH}_4^{+}$ له أربع روابط N–H متطابقة وهو رباعي السطوح.
يزوج الإلكترونات الحرة في الأمونيا يستقبل بروتوناً، مكوناً أيون الأمونيوم برابطة تناسقية
تعمل الأمونيا كقاعدة لأن:
قاعدة برنستد-لوري تقبل بروتون؛ زوج النيتروجين الحر في الأمونيا يفعل ذلك بالضبط.
الرابطة المتكونة عندما يقبل NH₃ H⁺ هي رابطة تساهمية تناسقية لأن:
يوفر النيتروجين كلا إلكتروني الرابطة الجديدة N–H، مما يجعلها رابطة تناسقية (إعطائية).
اختبار ملح الأمونيوم
- أدمغ ملح أمونيوم مع قاعدة (NaOH) لطرد الأمونيا:
$$\text{NH}_4\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O}$$
- الرائحة القوية وتورق شريط ليمون أزرق المبلل، يؤكد وجود ملح أمونيوم.
اختبار ملح الأمونيوم هو تسخينه مع NaOH والبحث عن:
قاعدة تطرد الأمونيا من الملح؛ رائحة الأمونيا حادة وتحول ورقة التباعث الأحمر الرطب إلى الأزرق.
لقد فهمت الأمر
- $\text{N}_2$ غير نشط: رابطة ثلاثية قوية + جزيء غير قطبي
- الأمونيا قاعدة — زوج الإلكترونات الحرة يستقبل بروتوناً → $\text{NH}_4^{+}$ (رابطة تناسقية، رباعي السطوح)
- اختبار ملح الأمونيوم: أدمغ مع NaOH → أمونيا (رائحة قوية، شريط ليمون أحمر ← أزرق)