A ammoniaak, valemiga NH3, on värvitu, tugeva ja ebameeldiva lõhnaga mürgine gaas. Sellel on püramiidne geomeetria, lisaks sellele, et see on kõige lahustuvam gaas vesi mis on teada, just moodustamise järgi vesiniksidemed. See on globaalses lämmastikuringes oluline aine.
Seda kasutatakse laialdaselt väetisena, kuna lämmastik See on taimede makrotoitaine. Selle peamine tootmisprotsess on Haber-Boschi protsess, mis töötati välja 20. sajandi alguses. See on aine, mis inspireerib hoolitsust, kuna sellel on suur toksiline potentsiaal ja teatud juhtudel võib kokkupuude sellega lõppeda surmaga.
Loe ka: Asbest – aine, mis on mitmes riigis terviseprobleemide tõttu keelatud
Selle artikli teemad
- 1 - Kokkuvõte ammoniaagi kohta
- 2 - Ammoniaagi omadused
- 3 – Millised on ammoniaagi omadused?
- 4 - Milleks on ammoniaak?
- 5 - Ammoniaagi saamine
- 6 - Ettevaatusabinõud ammoniaagiga
- 7 – Ammoniaagi ajalugu
kokkuvõte ammoniaagi kohta
- Ammoniaak on molekul valemiga NH3, polaarne, vees lahustuv ja püramiidse geomeetriaga.
- See on värvitu mürgine gaas, millel on tugev ebameeldiv lõhn.
- Suur osa toodetud ammoniaagist on mõeldud tootmiseks väetised, kuna lämmastik on taimede makrotoitaine.
- Peamine viis ammoniaagi sünteetiliseks saamiseks on Haber-Boschi protsess, mis töötati välja 20. sajandi alguses.
- Ammoniaak inspireerib ettevaatust ja kokkupuude selle gaasiga võib põhjustada tõsiseid probleeme, sealhulgas surma.
- Vaatamata sellele, et see oli tuntud juba iidsetest aegadest, oli see isoleeritud ja iseloomustatud alles 18. sajandil.
ammoniaagi omadused
- molekulaarne valem: NH3.
- Molaarmass: 17,031 g.mol-1.
- Liitmispunkt: -77,73 °C.
- Keemispunkt: -33,33 °C.
- TihedusKaal: 0,696 g. L-1.
- Füüsiline välimus: värvitu gaas.
- Lahustuvus: vees väga hästi lahustuv (≈ 530 g. L-1 temperatuuril 20 °C); lahustub etanool see on etüüleeter.
- dipoolmoment: 1,47 D (polaarne molekul).
- molekulaargeomeetria: püramiidne.
Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)
Millised on ammoniaagi omadused?
Ammoniaak on a Värvitu, mürgine, terava lõhnaga gaas. Seda esineb looduses peamiselt taimse ja loomse aine anaeroobse lagunemise teel, samuti tuvastatakse seda avakosmoses. Mõned köögiviljad koos bakteritega Rhizobium, suudavad siduda õhulämmastikku ja seega toota NH-d3, olulises etapis globaalne lämmastikutsükkel.
Kui reageerite hapnikku, sees põlemine, toodab lämmastikku ja vett:
4 NH3 +302 → 2N2 + 6H2O
Vahel gaasid, ammoniaagi lahustuvus vees on kõige suurem, mis on selle vesiniksideme moodustumise otsene tagajärg H-molekulidega2O. Sellel on ka veidi aluseline iseloom, mis on tingitud järgmisest ionisatsioonireaktsioonist:
NH3 (aq) + H2O(l) ⇌NH4+ (aq) + OH- (siin) KB = 1,8 x 10-5
K madal väärtusB näitab, et vähe ammoniaaki ioniseerib, nii et isegi lahjendatud lahustes on ammoniaagi lõhn endiselt tuntav.
Milleks on ammoniaak?
Rohkem 80% maailma ammoniaagitoodangust kasutatakse otse või mitte põllumajandus. Ammoniaagiga toodetavate väetiste hulgas on karbamiid, ammooniumfosfaat, ammooniumnitraat ja muud nitraadid. Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse andmetel toodeti 2018. aastal maailmas ammoniaaki ligikaudu 144 miljonit tonni, kusjuures Aasia peamine tootja, suuresti tänu Hiina.
see kõik miksLämmastik on üks taimede makrotoitaineid. ja seetõttu on see selle hea kasvu oluline element.
ka ammoniaaki oluline lämmastikhappe sünteesil, üks enim toodetud ja kaubeldavamaid keemilisi aineid maailmas. Protsess algab oksüdatsioon NH-st3 NO-ks ammoniaagi põletamisel temperatuuril 1200 K roodium- ja plaatinakatalüsaatori juuresolekul (Rh/Pt):
4 NH3 +502 → 4 NO + 6 H2O
Seejärel segatakse NO õhuga ja absorbeeritakse vee vastuvoolus, saades mõne etapi pärast lämmastikhapet, mille kontsentratsioon on umbes 60 massiprotsenti.
Vähemuskasutajate hulgas on ammoniaagi kasutamine kosmeetikatööstuses ning ka puhastusvahendite ja pleegitusainete koostises.
Loe ka: Ammooniumnitraat – väga reaktsioonivõimeline ühend, mida kasutatakse väetistes ja lõhkeainetes
Ammoniaagi saamine
Peamine ammoniaagi tootmise vorm on Haber-Boschi protsess, mis töötati esmakordselt välja 1908. aastal Saksa keemiku poolt Fritz Haber ja seejärel kohandas selle tööstuslikuks mastaabiks Saksa keemik ja insener Carl Bosch aastatel 1909–1913. Mõlemad said auhinna Nobeli preemia keemia saavutuse eest.
![Rootsi mark aastast 1978 teadlase Fritz Haberi auks. [1]](/f/4b0723ee95dab53774bdd0290996b108.jpg)
A Protsessi reaktsioon on järgmine:
Ei2 + 3H2 ⇌ 2 NH3
Vesinik toodetakse läbi metaan, CH4, koos auru ja õhuga, tekitades CO ja vesinikgaasi. CO ise võib reageerida ka auruga, et tekitada rohkem vesinikgaasi.
CH4 + H2O → CO + 3 H2
CO + H2O → CO2 + H2
Haber-Boschi protsessi väljakutseks on saagis ja hea saagise saavutamiseks vajalikud tingimused Füüsikalise keemia põhimõtete klassikalises rakendamises süsteemides peab termodünaamika olema väga hästi kohandatud. tasakaalu.
Kuna tegemist on eksotermilise reaktsiooniga (ΔH = -92 kJ.mol-1), temperatuuri tõus, hoolimata kiiruse suurenemisest keemiline reaktsioon, vähendab reaktsiooni saagist. Antud temperatuuril suureneb kõrge rõhu tingimustes nii reaktsiooni kiirus kui ka saagis. Protsessi hõlbustab ka katalüsaatori olemasolu. Seetõttu on ideaalsed tootmistingimused koos temperatuuri ligi 450 °C, a survet 20 260 kPa ja heterogeenne Fe katalüsaator3O4 segatud K-ga2O, SiO2 ja Al2O3.
Ettevaatusabinõud ammoniaagiga
Ammoniaak on mürgine gaas, kuid selle ühendi looduslikud kontsentratsioonid ei ole meile ohtlikud. juba nende jaoks, kes selle ainega töötavad, peab tähelepanu olema pidev, kuna kõrgematel kokkupuutetasemetel NH3 võib põhjustada tõsiseid kahjustusi, näiteks ärritust nahka, meie silmad, kurgus ja kopsud, lisaks köha ja põletuste esinemisele. Kui ammoniaagi kontsentratsioon on vahemikus 2500 kuni 4000 ppm (mg. L-1) õhus, põhjustab see inimese surma umbes 30 minutiga ja kõrgematel kontsentratsioonidel, näiteks 5000–10000 ppm, on surm praktiliselt silmapilkne.
Sellest kõigest hoolimata ammoniaak ei ole klassifitseeritud kantserogeeniks Rahvusvahelise Vähiuuringute Agentuuri (IARC) poolt.
ammoniaagi ajalugu
Kuigi on arusaadav, et ammoniaak on tuntud juba iidsetest aegadest, on see üks esimesi viiteid lahendusele selle aine vesi pärineb Raymond Lully, Kataloonia misjonäri tööst, kes elas 13. XIV. Raamat Skeptiline keemik (inglise keelest Skeptiline keemik), aastast 1661 ja mille autor on Robert Boyle, mainib samuti ammoniaagi vesilahust, samamoodi nagu Johann Kunkel van Lowenstern mainib oma töödes gaasi.
A avastuse autoriks on inglane Joseph Pristly*, kes eraldas ja iseloomustas ühendi 1773. aastal, kuumutades ammoniaagi vesilahust (mida ta nimetas "ammooniumisoola lenduvaks piirituseks"). Tol ajal nimetas Pristly gaasi "leeliseliseks õhuks". 1782. aastal pakkus Rootsi keemik Torburn Olof Bergman välja "aluselise õhu" nimetuse ammoniaak ja 1785. aastal määras prantsuse keemik Claude Louis Berthollet ammoniaagi keemilise koostise.
* American Chemical Society tunnustab ka rootslast Joseph Blacki, iirlast Peter Woulfe'i ja rootslast Carl Wilhelm Scheele'i teadlastena, kes eraldasid ammoniaaki.
Autor Stefano Araujo Novais
Keemia õpetaja
Lisateavet lämmastikutsükli kohta, mis on oluline biogeokeemiline tsükkel, mis tagab selle elemendi ringluse. Selles tekstis käsitleme iga lämmastikuringe etappi, räägime selle tähtsusest ja keskendume bakterite rollile selles protsessis. Esitame ka selleteemalisi harjutusi.
Avastus, mis päästis inimkonna toidupuudusest.
Siit saate teada, mis on ammooniumnitraat, millised on selle omadused ja kuidas seda kasutada. Vaadake ka riske, mida see ühend pakub.
Lugege nitraatide kohta ning avastage nende omadused ja kasutusalad. Vaadake, kuidas nad saavad meie kehale mõjuda, ja lahendage sellel teemal pakutud harjutusi.
Klõpsake ja tutvuge lämmastiku ajaloo, omaduste, allikate, saamise viiside ja kasutusviisidega.
