A amoníaco, de fórmula NH3, es un gas incoloro, tóxico, de olor fuerte y desagradable. Tiene una geometría piramidal, además de ser el gas más soluble en agua que se conoce, precisamente por la formación de enlaces de hidrógeno. Es una sustancia importante en el ciclo global del nitrógeno.
Es muy utilizado como fertilizante, ya que el nitrógeno Es un macronutriente para las plantas. Su principal proceso de producción es el proceso Haber-Bosch, desarrollado a principios del siglo XX. Es una sustancia que inspira cuidado, ya que tiene un gran potencial tóxico y, en ciertos casos, la exposición a ella puede ser fatal.
Lea también: Amianto: sustancia que ha sido prohibida en varios países debido a problemas de salud
Temas de este artículo
- 1 - Resumen sobre el amoníaco
- 2 - Propiedades del amoníaco
- 3 - ¿Cuáles son las características del amoníaco?
- 4 - ¿Para qué sirve el amoníaco?
- 5 - Obtención de amoníaco
- 6 - Precauciones con amoníaco
- 7 - Historia del amoníaco
resumen sobre el amoníaco
- El amoníaco es una molécula con la fórmula NH3, polares, solubles en agua y de geometría piramidal.
- Es un gas tóxico incoloro con un olor fuerte y desagradable.
- Una buena parte del amoníaco producido se destina a la producción de fertilizantes, ya que el nitrógeno es un macronutriente para las plantas.
- La principal forma de obtener amoníaco de forma sintética es a través del proceso Haber-Bosch, desarrollado a principios del siglo XX.
- El amoníaco inspira precaución y la exposición a este gas puede causar serios problemas, incluso la muerte.
- A pesar de ser conocido desde la antigüedad, solo fue aislado y caracterizado en el siglo XVIII.
propiedades del amoníaco
- fórmula molecular: NH3.
- Masa molar: 17.031 g.mol-1.
- Punto de fusión: -77,73 °C.
- Punto de ebullición: -33,33 °C.
- Densidad: 0,696 g. L-1.
- Apariencia fisica: gas incoloro.
- Solubilidad: muy soluble en agua (≈ 530 g. L-1 a 20 °C); soluble en etanol Es éter etílico.
- momento bipolar: 1,47 D (molécula polar).
- Geometría molecular: piramidal.
No pares ahora... Hay más después de la publicidad ;)
¿Cuáles son las características del amoníaco?
El amoníaco es un Gas incoloro, tóxico y de olor acre. Ocurre en la naturaleza, principalmente a través de la descomposición anaeróbica de materia vegetal y animal, y también se detecta en el espacio exterior. Algunas verduras, combinadas con bacterias rizobio, son capaces de fijar nitrógeno atmosférico y así producir NH3, en una etapa importante de la ciclo mundial del nitrógeno.
Cuando reaccionas con oxígeno, en una combustión, produce gas nitrógeno y agua:
4 NH3 +302 → 2 norte2 + 6H2O
Entre los gases, el amoníaco tiene la mayor solubilidad en agua, consecuencia directa de la formación de su enlace de hidrógeno con las moléculas de H2o También tiene un carácter ligeramente básico, debido a la siguiente reacción de ionización:
NUEVA HAMPSHIRE3 (ac) + H2O(l) ⇌ NH4+ (ac) + OH- (aquí) kB = 1,8 x 10-5
El bajo valor de KB muestra que se ioniza poco amoníaco, por lo que incluso en soluciones diluidas el olor a amoníaco sigue siendo perceptible.
¿Para qué sirve el amoníaco?
Más que El 80% de la producción mundial de amoniaco se utiliza directamente o no en agricultura. Entre los fertilizantes que se producen con amoniaco se encuentran la urea, el fosfato de amonio, el nitrato de amonio y otros nitratos. Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos, en 2018 la producción mundial de amoníaco fue de unos 144 millones de toneladas, con la Asia el principal productor, en gran parte debido a la Porcelana.
Todo eso por quéEl nitrógeno es uno de los macronutrientes de las plantas. y, por tanto, es un elemento esencial para su buen crecimiento.
amoníaco también importante en la síntesis de ácido nítrico, una de las sustancias químicas más producidas y comercializadas en el mundo. El proceso comienza con el oxidación de NH3 a NO, mediante la combustión de amoníaco a una temperatura de 1200 K en presencia de un catalizador de rodio y platino (Rh/Pt):
4 NH3 +502 → 4 NA + 6 H2O
A continuación, el NO se mezcla con el aire y se absorbe en una contracorriente de agua, produciendo, después de algunos pasos, ácido nítrico, con una concentración de alrededor del 60% en masa.
Entre los usos minoritarios se encuentra la aplicación de amoníaco en la industria cosmética y también en la composición de productos de limpieza y blanqueadores.
Lea también: Nitrato de amonio: compuesto altamente reactivo utilizado en fertilizantes y explosivos.
Obtención de amoníaco
La principal forma de producción de amoníaco es por Proceso de Haber-Bosch, desarrollado por primera vez en 1908 por el químico alemán Fritz Haber y luego adaptada a escala industrial por el químico e ingeniero alemán Carl Bosch entre 1909 y 1913. Ambos fueron galardonados con el Premio Nobel de Química por la hazaña.
![Sello sueco de 1978 en honor al científico Fritz Haber. [1]](/f/4b0723ee95dab53774bdd0290996b108.jpg)
A La reacción del proceso es la siguiente:
No2 + 3H2 ⇌ 2 NH3
El hidrógeno se produce a través de la metano, CH4, con vapor y aire, produciendo CO e hidrógeno gaseoso. El propio CO también puede reaccionar con el vapor para producir más gas hidrógeno.
CH4 + H2O → CO + 3H2
CO + H2O → CO2 + H2
El desafío con el proceso Haber-Bosch es el rendimiento, y para lograr un buen rendimiento, las condiciones la termodinámica debe estar muy bien ajustada, en una aplicación clásica de los principios de la Química Física en sistemas en balance.
Siendo una reacción exotérmica (ΔH = - 92 kJ.mol-1), el aumento de la temperatura, a pesar de aumentar la velocidad de reacción química, disminuye el rendimiento de la reacción. A una temperatura dada, tanto la velocidad de la reacción como su rendimiento aumentan en una situación de alta presión. La presencia de un catalizador también facilita el proceso. Por lo tanto, las condiciones ideales de producción son con la temperatura cerca de 450 °C, una presión de 20.260 kPa y un catalizador de Fe heterogéneo3O4 mezclado con k2O, SiO2 y Al2O3.
Precauciones con amoníaco
El amoníaco es un gas tóxico, pero las concentraciones naturales de este compuesto no son peligrosas para nosotros. Ya para quien trabaja con esta sustancia, la atención debe ser constante, ya que a mayores niveles de exposición NH3 puede causar daños graves, como irritación en el piel, a nosotros ojos, en la garganta y pulmones, además de la aparición de tos y quemaduras. Cuando la concentración de amoníaco está en el rango de 2500 a 4000 ppm (mg. L-1) en el aire, provoca la muerte de un ser humano en unos 30 minutos y a niveles de concentración más altos, como 5000 a 10000 ppm, la muerte es prácticamente instantánea.
A pesar de todo esto, el amoníaco no clasificado como cancerígeno por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC).
historia del amoníaco
Aunque se entiende que el amoníaco se conoce desde la antigüedad, una de las primeras referencias a una solución El agua de esta sustancia procede de la obra de Raimundo Lulio, misionero catalán que vivió entre los siglos XIII y XIV. El libro El químico escéptico (De inglés El químico escéptico), de 1661 y de autoría de Robert Boyle, también menciona una solución acuosa de amoníaco, de la misma forma que Johann Kunkel van Lowenstern menciona el gas en sus obras.
A descubrimiento se atribuye al inglés Joseph Pristly*, quien aisló y caracterizó el compuesto en 1773 calentando una solución acuosa de amoníaco (a la que llamó “espíritu volátil de sal de amonio”). En ese momento, Pristly se refirió al gas como "aire alcalino". En 1782, el químico sueco Torburn Olof Bergman sugirió el nombre amoníaco para “aire alcalino” y, en 1785, el químico francés Claude Louis Berthollet determinó la composición química del amoníaco.
* La American Chemical Society también acredita al sueco Joseph Black, al irlandés Peter Woulfe y al sueco Carl Wilhelm Scheele como científicos que aislaron el amoníaco.
Por Stefano Araújo Novais
Profesor de química
Conozca más sobre el ciclo del nitrógeno, un importante ciclo biogeoquímico que asegura la circulación de este elemento. En este texto abordaremos cada etapa del ciclo del nitrógeno, hablaremos de su importancia y nos centraremos en el papel de las bacterias en este proceso. También presentaremos ejercicios sobre el tema.
El descubrimiento que salvó a la humanidad de la escasez de alimentos.
Aprende qué es el nitrato de amonio, cuáles son sus características y cómo se puede utilizar. Vea también los riesgos que ofrece este compuesto.
Lee sobre los nitratos y descubre sus características y usos. Observa cómo pueden actuar sobre nuestro cuerpo y resuelve los ejercicios propuestos sobre el tema.
Haz click y conoce la historia, características, fuentes, formas de obtención y usos del Nitrógeno.
