A amoniakoNH3 formulė yra bespalvės, nuodingos dujos, turinčios stiprų ir nemalonų kvapą. Jis turi piramidinę geometriją, be to, yra labiausiai tirpios dujos vandens kad yra žinoma, būtent formuojant vandeniliniai ryšiai. Tai svarbi medžiaga pasauliniame azoto cikle.
Jis plačiai naudojamas kaip trąša, nes azoto Tai augalų makroelementas. Jo pagrindinis gamybos procesas yra Haber-Bosch procesas, sukurtas XX amžiaus pradžioje. Tai medžiaga, kuri įkvepia rūpintis, nes turi didelį toksiškumo potencialą, o kai kuriais atvejais jos poveikis gali būti mirtinas.
Taip pat skaitykite: Asbestas – medžiaga, kuri buvo uždrausta keliose šalyse dėl sveikatos problemų
santrauka apie amoniaką
- Amoniakas yra molekulė, kurios formulė yra NH3, polinis, tirpus vandenyje ir piramidinės geometrijos.
- Tai bespalvės, nuodingos dujos, turinčios stiprų, nemalonų kvapą.
- Didelė dalis pagaminto amoniako yra skirta gaminti trąšos, kadangi azotas yra augalų makroelementas.
- Pagrindinis būdas gauti amoniaką sintetiniu būdu yra Haber-Bosch procesas, sukurtas XX amžiaus pradžioje.
- Amoniakas įkvepia atsargumo, o šių dujų poveikis gali sukelti rimtų problemų, įskaitant mirtį.
- Nepaisant to, kad buvo žinomas nuo seniausių laikų, jis buvo izoliuotas ir apibūdinamas tik XVIII a.
amoniako savybės
- molekulinė formulė: NH3.
- Molinė masė: 17.031 g.mol-1.
- Susiliejimo taškas: -77,73 °C.
- Virimo taškas: -33,33 °C.
- Tankis: 0,696g. L-1.
- Fizinė išvaizda: bespalvės dujos.
- Tirpumas: labai gerai tirpsta vandenyje (≈ 530 g. L-1 20 °C temperatūroje); tirpsta etanolis tai yra etilo eteris.
- dipolio momentas: 1,47 D (polinė molekulė).
- molekulinė geometrija: piramidės formos.
Kokios yra amoniako savybės?
Amoniakas yra a Bespalvės, nuodingos, aštraus kvapo dujos. Jis atsiranda gamtoje, daugiausia dėl anaerobinio augalų ir gyvūnų skilimo, taip pat aptinkamas kosmose. Kai kurios daržovės, derinamos su bakterijomis Rhizobium, gali fiksuoti atmosferos azotą ir taip gaminti NH3, svarbiame etape pasaulinis azoto ciklas.
Kai reaguoji su deguonies, a degimo, gamina azoto dujas ir vandenį:
4 NH3 +302 → 2 N2 + 6H2O
Tarp dujų, amoniakas geriausiai tirpsta vandenyje, tiesioginė jo vandenilio jungties su H molekulėmis susidarymo pasekmė2O. Jis taip pat turi šiek tiek bazinį pobūdį dėl šios jonizacijos reakcijos:
NH3 (aq) + H2O(l) ⇌ NH4+ (aq) + OH- (čia) KB = 1,8 x 10-5
Maža K vertėB rodo, kad mažai amoniako jonizuoja, todėl net ir praskiestuose tirpaluose vis dar juntamas amoniako kvapas.
Kam skirtas amoniakas?
Daugiau 80% pasaulyje pagaminamo amoniako sunaudojama tiesiogiai arba ne Žemdirbystė. Tarp trąšų, kurios gaminamos naudojant amoniaką, yra karbamidas, amonio fosfatas, amonio nitratas ir kiti nitratai. Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos duomenimis, 2018 m. pasaulyje buvo pagaminta apie 144 mln. tonų amoniako. Azija pagrindinis gamintojas, daugiausia dėl Kinija.
kad visi kodėlAzotas yra viena iš augalų makroelementų. ir todėl jis yra būtinas gero augimo elementas.
amoniako taip pat svarbus azoto rūgšties sintezei, viena iš labiausiai gaminamų ir parduodamų cheminių medžiagų pasaulyje. Procesas prasideda nuo oksidacija iš NH3 į NO, deginant amoniaką 1200 K temperatūroje, esant rodžio ir platinos katalizatoriui (Rh/Pt):
4 NH3 +502 → 4 NO + 6 H2O
Tada NO sumaišomas su oru ir absorbuojamas priešinga vandens srove, po kelių etapų susidaro azoto rūgštis, kurios koncentracija yra apie 60 % masės.
Tarp nedidelių naudojimo atvejų yra amoniako panaudojimas kosmetikos pramonėje, taip pat valymo priemonių ir baliklių sudėtyje.
Taip pat skaitykite: Amonio nitratas – labai reaktyvus junginys, naudojamas trąšose ir sprogmenyse
Amoniako gavimas
Pagrindinė amoniako gamybos forma yra Haber-Bosch procesas, pirmą kartą sukurtas 1908 m vokiečių chemikas Fricas Haberis o vėliau 1909–1913 m. vokiečių chemikas ir inžinierius Carlas Boschas pritaikė pramoniniam mastui. Abu buvo apdovanoti Nobelio premija chemijos už žygdarbį.
![1978 m. Švedijos pašto ženklas, pagerbtas mokslininkui Fritzui Haberiui. [1]](/f/4b0723ee95dab53774bdd0290996b108.jpg)
A Proceso reakcija yra tokia:
Nr2 + 3H2 ⇌ 2 NH3
Vandenilis gaminamas per metanas, CH4, su garais ir oru, gaminantis CO ir vandenilio dujas. Pats CO taip pat gali reaguoti su garais, kad susidarytų daugiau vandenilio dujų.
CH4 +H2O → CO + 3 H2
CO + H2O → CO2 + H2
Haber-Bosch proceso iššūkis yra išeiga, o norint pasiekti gerą derlių – sąlygos termodinamika turi būti labai gerai sureguliuota klasikiniu būdu taikant fizinės chemijos principus sistemose pusiausvyrą.
Būdama egzoterminė reakcija (ΔH = -92 kJ.mol-1), temperatūros padidėjimas, nepaisant didėjančio greičio cheminė reakcija, sumažina reakcijos išeigą. Esant tam tikrai temperatūrai, esant aukštam slėgiui, padidėja ir reakcijos greitis, ir jos išeiga. Katalizatoriaus buvimas taip pat palengvina procesą. Todėl idealios gamybos sąlygos yra su temperatūros arti 450 °C, a spaudimas 20 260 kPa ir heterogeninis Fe katalizatorius3O4 sumaišytas su K2O, SiO2 ir Al2O3.
Atsargumo priemonės su amoniaku
Amoniakas yra nuodingos dujos, tačiau natūrali šio junginio koncentracija mums nėra pavojinga. jau tiems, kurie dirba su šia medžiaga, dėmesys turi būti pastovus, nes esant didesniam ekspozicijos lygiui NH3 gali sukelti rimtą žalą, pvz., sudirginti oda, mus akys, gerklėje ir plaučiai, be kosulio ir nudegimų. Kai amoniako koncentracija yra nuo 2500 iki 4000 ppm (mg. L-1) ore sukelia žmogaus mirtį maždaug per 30 minučių, o esant didesnėms koncentracijoms, pvz., 5000–10000 ppm, mirtis įvyksta praktiškai akimirksniu.
Nepaisant viso to, amoniako neklasifikuojamas kaip kancerogenas Tarptautinės vėžio tyrimų agentūros (IARC).
amoniako istorija
Nors suprantama, kad amoniakas buvo žinomas nuo seniausių laikų, viena pirmųjų nuorodų į tirpalą šios medžiagos vanduo gaunamas iš Raymondo Lully, katalonų misionieriaus, gyvenusio nuo tryliktos iki XIV. Knyga Chemikas skeptikas (iš anglų kalbos Skeptiškas chemikas), 1661 m., kurio autorius yra Robertas Boyle'as, taip pat mini vandeninį amoniako tirpalą, taip pat kaip Johannas Kunkelis van Lowensternas savo darbuose mini dujas.
A atradimas priskiriamas anglui Joseph Pristly*1773 m., kuris išskyrė ir apibūdino junginį, kaitindamas vandeninį amoniako tirpalą (kurį pavadino „lakiuoju amonio druskos spiritu“). Tuo metu Pristly dujas vadino „šarminiu oru“. 1782 m. švedų chemikas Torburnas Olofas Bergmanas pasiūlė amoniako pavadinimą „šarminiam orui“, o 1785 m. prancūzų chemikas Claude'as Louisas Berthollet nustatė cheminę amoniako sudėtį.
* Amerikos chemijos draugija taip pat priskiria švedą Josephą Blacką, airį Peterį Woulfe'ą ir švedą Carlą Wilhelmą Scheele'ą kaip mokslininkus, išskyrusius amoniaką.
Autorius Stefano Araujo Novais
Chemijos mokytojas