암모니아(NH3): 정의, 용도, 위험

ㅏ 암모니아, 공식 NH3의 경우 강하고 불쾌한 냄새가 나는 무색의 독성 가스입니다. 그것은 가장 용해도가 높은 가스일 뿐만 아니라 피라미드형 기하학을 가지고 있습니다. 물 그것은 정확히 의 형성에 의해 알려져 있습니다. 수소 결합. 그것은 글로벌 질소 순환에서 중요한 물질입니다.

비료로 많이 사용되기 때문에 질소 식물의 다량 영양소입니다. 주요 생산 공정은 20세기 초에 개발된 Haber-Bosch 공정입니다. 그것은 큰 독성 잠재력을 가지고 있고 어떤 경우에는 그것에 노출되면 치명적일 수 있기 때문에 관심을 불러일으키는 물질입니다.

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암모니아에 대한 요약

암모니아는 분자식 NH₃, 극성, 물과 피라미드 기하학에 용해됩니다.
강하고 불쾌한 냄새가 나는 무색의 독성 가스입니다.
생산된 암모니아의 상당 부분은 비료, 질소는 식물의 다량 영양소이기 때문입니다.
암모니아를 합성으로 얻는 주요 방법은 20세기 초에 개발된 Haber-Bosch 공정을 이용하는 것입니다.
암모니아는 주의를 불러일으키며 이 가스에 노출되면 사망을 비롯한 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
고대부터 알려졌음에도 불구하고 18세기에 와서야 고립되고 특징지어졌습니다.

암모니아 속성

분자식: NH₃.
몰 질량: 17.031g.mol^-1.
퓨전 포인트: -77.73 °C.
비점: -33.33 °C.
밀도: 0.696g. 엘^-1.
외모: 무색 기체.
용해도: 물에 잘 녹음(≈ 530g. 엘^-1 20 °C에서); 에 용해 에탄올 그것은 에틸 에테르.
쌍극자 모멘트: 1.47 D(극성 분자).
분자 기하학: 피라미드.

암모니아의 특징은 무엇입니까?

암모니아는 무색, 독성, 자극성 냄새가 나는 가스. 그것은 주로 식물과 동물 물질의 혐기성 부패를 통해 자연에서 발생하며 우주 공간에서도 감지됩니다. 박테리아와 결합된 일부 야채 리조븀, 대기 질소를 고정하여 NH를 생성할 수 있습니다.₃, 중요한 단계에서 글로벌 질소 순환.

로 반응할 때 산소, 안에 연소, 질소 가스와 물 생성:

4 NH₃ +30₂ → 2N₂ + 6시간₂영형

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사이 가스, 암모니아는 물에 대한 용해도가 가장 높습니다., H 분자와의 수소 결합 형성의 직접적인 결과₂영형. 또한 다음과 같은 이온화 반응으로 인해 약간 기본적인 특성을 가집니다.

NH₃ (수용성) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺ (수용성) + OH^- (여기서) 케이_비 = 1.8 x 10^-5

K의 낮은 값_비 약간의 암모니아가 이온화되어 희석 용액에서도 암모니아 냄새가 여전히 눈에 띕니다.

암모니아는 무엇입니까?

더 전 세계 암모니아 생산량의 80%가 직접 사용되거나 사용되지 않음 농업. 암모니아를 사용하여 생산되는 비료 중에는 요소, 인산암모늄, 질산암모늄 및 기타 질산염이 있습니다. 미국 지질 조사국에 따르면 2018년 세계 암모니아 생산량은 약 1억 4400만 톤이었고, 아시아 주요 생산자, 주로 인해 중국.

그 모든 왜질소는 식물의 다량 영양소 중 하나입니다. 따라서 좋은 성장을 위한 필수 요소입니다.

암모니아도 질산 합성에 중요한, 세계에서 가장 많이 생산되고 거래되는 화학 물질 중 하나입니다. 프로세스는 산화 NH에서₃ 로듐 및 백금 촉매(Rh/Pt)가 있는 상태에서 1200K의 온도에서 암모니아의 연소를 통해 NO로:

4 NH₃ +50₂ → 4NO + 6H₂영형

그런 다음 NO는 공기와 혼합되어 물의 역류에 흡수되어 몇 단계 후에 약 60질량% 농도의 질산을 생성합니다.

소수의 용도 중에는 화장품 산업과 청소 제품 및 표백제의 구성에 암모니아를 적용하는 것입니다.

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암모니아 얻기

암모니아 생산의 주요 형태는 다음과 같습니다. 1908년에 처음 개발된 Haber-Bosch 공정 독일 화학자에 의해 프리츠 하버 그런 다음 1909년에서 1913년 사이에 독일 화학자이자 엔지니어인 Carl Bosch에 의해 산업 규모에 맞게 조정되었습니다. 둘 다 수상했다. 노벨상 위업에 대한 화학의.

ㅏ 공정 반응은 다음과 같습니다.

아니요₂ + 3시간₂ ⇌ 2 NH₃

수소는 다음을 통해 생성됩니다. 메탄, CH₄, 증기 및 공기와 함께 CO 및 수소 가스를 생성합니다. CO 자체도 증기와 반응하여 더 많은 수소 가스를 생성할 수 있습니다.

채널₄ + H₂O → CO + 3H₂

CO + H₂O → CO2 + H₂

Haber-Bosch 공정의 과제는 수율이며, 우수한 수율을 달성하기 위한 조건은 열역학은 매우 잘 조정되어야 합니다. 균형.

발열 반응(ΔH = - 92 kJ.mol^-1), 속도 증가에도 불구하고 온도 증가 화학 반응, 반응 수율을 감소시킵니다. 주어진 온도에서 고압의 상황에서 반응 속도와 수율이 모두 증가합니다. 촉매의 존재는 또한 공정을 용이하게 합니다. 따라서 이상적인 생산 조건은 온도 450 °C에 가까운 압력 20,260 kPa의 이종 Fe 촉매₃영형₄ K와 혼합₂오, SiO₂ 그리고 알₂영형₃.

암모니아 주의사항

암모니아는 독성 가스이지만 이 화합물의 자연 농도는 우리에게 위험하지 않습니다. 이미 이 물질을 사용하는 사람들은 지속적으로 주의를 기울여야 합니다., 더 높은 수준의 노출 NH₃ 자극과 같은 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 피부, 우리를 눈, 목구멍에 폐, 기침과 화상의 발생 외에도. 암모니아 농도가 2500~4000ppm(mg. L-1) 공기 중에서는 약 30분 안에 인간의 죽음을 초래하고 5000~10000ppm과 같은 더 높은 농도 수준에서는 죽음이 거의 즉각적입니다.

이 모든 것에도 불구하고 암모니아 발암 물질로 분류되지 않음 국제암연구소(IARC)에서

암모니아의 역사

암모니아는 고대부터 알려진 것으로 알려져 있지만 용액에 대한 최초의 언급 중 하나입니다. 이 물질의 물은 13세기와 13세기 사이에 살았던 카탈루냐 선교사 Raymond Lully의 작업에서 나옵니다 XIV. 그 책 회의적인 화학자 (영어로부터 회의적인 화학자)는 1661년부터 Robert Boyle이 저술했으며 Johann Kunkel van Lowenstern이 그의 작품에서 가스를 언급한 것과 같은 방식으로 암모니아 수용액을 언급합니다.

ㅏ 발견은 영국인 Joseph Pristly에게 맡겨집니다.^*그는 1773년에 암모니아 수용액(그는 이것을 "암모늄 염의 휘발성 주정"이라고 함)을 가열하여 화합물을 분리하고 특성화했습니다. 당시 Pristly는 가스를 "알칼리성 공기"라고 불렀습니다. 1782년 스웨덴의 화학자 Torburn Olof Bergman은 "알칼리성 공기"에 암모니아라는 이름을 제안했고, 1785년 프랑스 화학자 Claude Louis Berthollet은 암모니아의 화학적 조성을 결정했습니다.

^* American Chemical Society는 또한 암모니아를 분리한 과학자로 Swede Joseph Black, 아일랜드인 Peter Woulfe 및 Swede Carl Wilhelm Scheele를 인정합니다.

스테파노 아라우조 노바이스
화학 교사