Τι συνέβη όταν αντιδρούν τα αλκαλικά μέταλλα με αμμωνία;
Η αντίδραση
* Σχηματισμός αμιδίου: Τα αλκαλικά μέταλλα (όπως το λίθιο, το νάτριο, το κάλιο κ.λπ.) αντιδρούν εύκολα με υγρή αμμωνία για να σχηματίσουν μεταλλικά αμίδια και αέριο υδρογόνου. Η γενική αντίδραση μοιάζει με αυτό:
2m + 2nh₃ → 2mnh₂ + h₂
όπου m αντιπροσωπεύει το αλκαλικό μέταλλο.
* Παράδειγμα με νάτριο:
2na + 2nh₃ → 2nanh₂ + h₂
Αυτή η αντίδραση παράγει αμιδικό νάτριο (NANH₂) και αέριο υδρογόνου.
Ιδιότητες λύσης
* χρώμα: Το προκύπτον διάλυμα είναι αρχικά μπλε, αλλά καθώς η συγκέντρωση του αλκαλικού μετάλλου αυξάνεται, μετατρέπει το χάλκινο. Αυτή η αλλαγή χρώματος οφείλεται στον σχηματισμό διαλυμένων ηλεκτρονίων.
* Solvated Electrons: Τα άτομα αλκαλικών μετάλλων δίνουν τα ηλεκτρόνια σθένους στα μόρια αμμωνίας, σχηματίζοντας ηλεκτρόνια διαλυμένα. Αυτά τα ηλεκτρόνια είναι ελεύθερα να κινούνται μέσα στη λύση, δίνοντάς της μια μεταλλική λάμψη και εξαιρετική αγωγιμότητα.
* εξαιρετικά αντιδραστική: Η παρουσία διαλυμένων ηλεκτρονίων καθιστά το διάλυμα αμμωνίας εξαιρετικά αντιδραστικό, ικανό να μειώσει πολλές ενώσεις.
Περαιτέρω αντιδράσεις
* αποσύνθεση: Τα μεταλλικά αμίδια που σχηματίζονται στην αρχική αντίδραση μπορούν να αποσυντεθούν περαιτέρω κατά τη θέρμανση, δημιουργώντας το ελεύθερο αέριο μετάλλου και αζώτου:
2mnh₂ → 2m + n₂ + 3h₂
* αντίδραση με οξυγόνο: Το διάλυμα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο στο οξυγόνο και θα αντιδράσει με αυτό, σχηματίζοντας μεταλλικά οξείδια και άλλα προϊόντα.
προφυλάξεις ασφαλείας
* εξαιρετικά εξωθερμική: Η αντίδραση μεταξύ αλκαλικών μετάλλων και αμμωνίας είναι εξαιρετικά εξωθερμική και μπορεί να απελευθερώσει σημαντικές ποσότητες θερμότητας.
* εύφλεκτο: Το αέριο υδρογόνου παράγεται, το οποίο είναι εύφλεκτο.
* αντιδραστική: Η λύση είναι εξαιρετικά αντιδραστική και μπορεί να αντιδράσει βίαια με άλλες ουσίες.
Εφαρμογές
* Ισχυρές βάσεις: Τα μεταλλικά αμίδια είναι ισχυρές βάσεις που χρησιμοποιούνται σε διάφορες αντιδράσεις οργανικής σύνθεσης.
* Μείωση των παραγόντων: Τα διαλυμένα ηλεκτρόνια στο διάλυμα το καθιστούν έναν ισχυρό αναγωγικό παράγοντα, χρήσιμο στην οργανική και ανόργανη χημεία.
Συνοπτικά:
Η αντίδραση μεταξύ αλκαλικών μετάλλων και αμμωνίας παράγει ένα μοναδικό διάλυμα που περιέχει διαλυτικά ηλεκτρόνια, τα οποία είναι υπεύθυνα για το χρώμα, την αγωγιμότητα και την αντιδραστικότητα. Η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική και απαιτεί προσεκτικό χειρισμό λόγω της δημιουργίας εύφλεκτου αερίου υδρογόνου και της αντιδραστικότητας του διαλύματος.
