Номер 1, страница 313 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 44. Аммиак. Соли аммония - номер 1, страница 313.

Условие.

1. Сравните аммиак и воду по строению и свойствам. Ответ оформите в виде таблицы и подтвердите его уравнениями соответствующих реакций.

Решение.

Решение 2.

Сравнение аммиака и воды по строению и свойствам представлено в таблице ниже.

Критерий сравнения	Аммиак ($NH_3$)	Вода ($H_2O$)
Строение молекулы
Тип гибридизации центрального атома	$sp^3$-гибридизация атома азота.	$sp^3$-гибридизация атома кислорода.
Геометрическая форма молекулы	Тригональная пирамида. Наличие одной неподеленной электронной пары у атома азота искажает тетраэдрическую структуру.	Угловая (согнутая). Наличие двух неподеленных электронных пар у атома кислорода приводит к искажению тетраэдрической структуры.
Валентный угол	Угол H–N–H составляет примерно $107,8^\circ$.	Угол H–O–H составляет примерно $104,5^\circ$.
Полярность связи и молекулы	Связи N–H ковалентные полярные. Молекула в целом полярна (диполь) из-за асимметричного строения.	Связи O–H ковалентные полярные. Молекула в целом полярна (диполь) из-за асимметричного строения.
Межмолекулярные водородные связи	Образует водородные связи, но они слабее, чем в воде, так как электроотрицательность азота ниже, чем у кислорода.	Образует прочные водородные связи, что обуславливает ее аномально высокие температуры кипения и плавления.
Физические свойства
Агрегатное состояние (н.у.)	Бесцветный газ с резким характерным запахом.	Бесцветная жидкость без запаха и вкуса.
Химические свойства
Кислотно-основные свойства	Проявляет свойства слабого основания (акцептор протонов) за счет неподеленной электронной пары у атома азота. $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$	Амфотерное соединение. Проявляет свойства слабого основания (с сильными кислотами) и слабой кислоты (с сильными основаниями). $H_2O + HCl \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$ (основание) $H_2O + NH_3 \rightleftharpoons OH^- + NH_4^+$ (кислота)
Взаимодействие с кислотами	Легко реагирует с кислотами с образованием солей аммония. $NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$ $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$	Реагирует как основание с сильными кислотами. С кислотными оксидами образует кислоты. $H_2O + SO_3 \rightarrow H_2SO_4$
Окислительно-восстановительные свойства	Сильный восстановитель, так как атом азота находится в низшей степени окисления (-3). Окисляется кислородом, оксидами металлов. $4NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{t} 2N_2 + 6H_2O$ $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t} 4NO + 6H_2O$	Может быть и окислителем (водород в степени окисления +1), и восстановителем (кислород в степени окисления -2). $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$ (окислитель) $2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2\uparrow$ (восстановитель)
Взаимодействие с активными металлами	При нагревании реагирует со щелочными и щелочноземельными металлами, образуя амиды. $2Na + 2NH_3 \xrightarrow{t} 2NaNH_2 + H_2\uparrow$	Реагирует со щелочными и щелочноземельными металлами при обычных условиях, образуя гидроксиды. $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$

Ответ: Аммиак и вода имеют схожее строение: центральный атом в состоянии $sp^3$-гибридизации, наличие неподеленных электронных пар, полярность молекул и способность к образованию водородных связей. Однако различия в электроотрицательности центрального атома (O > N) и количестве неподеленных пар (у $H_2O$ их две, у $NH_3$ - одна) приводят к различиям в геометрии молекул, прочности водородных связей и, как следствие, физических свойствах (вода - жидкость, аммиак - газ). В химическом плане вода амфотерна, тогда как для аммиака более характерны основные и восстановительные свойства.