Формула нитрат аммония

Формула нитрат аммония

Определение и формула нитрата аммония

Химическая формула –

Молярная масса равна г/моль.

Физические свойства – белое кристаллическое вещество.

Гигроскопичная соль, термически неустойчивая.

Хорошо растворяется в воде с большим поглощением тепла.

Гидролизуется по катиону, не образует кристаллогидратов.

Химические свойства нитрата аммония

  • При нагревании разлагается различными путями. Например, разложение при температуре выше протекает по уравнению:

Реагирует с концентрированным раствором гидроксида натрия:

Реагирует с таким окислителем как диоксид марганца:

Получение

Нитрат аммония можно получить по реакции раствора аммиака с азотной кислотой:

Применение

Основной областью применения нитрата аммония является его использование в качестве удобрения.

Еще одна отрасль промышленности использует смеси аммиачной селитры с различными материалами в качестве взрывчатых веществ.

Примеры решения задач

Задание Какую массу аммиака нужно взять, чтобы получить 1 кг нитрата аммония?
Решение Запишем уравнение химической реакции образования нитрата аммония из аммиака:

Определим количество моль нитрата аммония:

моль

Из стехиометрии реакции следует, что:

моль

Определим массу аммиака, тогда:

г

Ответ г
Задание Определите массовую долю нитрата аммония в растворе, который имеет осмотическое давление 1 атм при .
Решение Нитрат аммония — сильный электролит и диссоциирует нацело с образованием двух частиц:

Запишем выражение для определения осмотического давления для сильного электролита:

где — изотонический коэффициент, равный числу ионов, на которые распадается сильный электролит.

атм Па

Дж/(моль )

моль/м моль/л

Пересчитаем молярную концентрацию в массовую долю, приняв плотность раствора за единицу, так как концентрация мала:

Подставим численные значения:

или

Нитрат аммония , аммонийная селитра , азотнокислый аммоний , аммонийная соль азотной кислоты , аммиачная селитра , ammoniac saltpeter , ammonia nitrate

P

K

Ca

Mg

Fe

Микроэлементы, %

Ag

B

Mo

Mn

Cu

Zn

Co

I

V

Аммиачная селитра – это аммиачно-нитратное удобрение. Гранулированная аммиачная селитра менее гигроскопична, меньше слеживается при хранении, сохраняет хорошую рассеиваемость. [1] Аммиачная селитра выпускается только с применением кондиционирующих добавок, содержащих магний, кальций, сульфат либо сульфат с фосфатом. Добавки с сульфатом и фосфатом требуют присутствия в удобрении поверхностно-активных веществ. [2]

Содержание:

Физические и химические свойства

Аммиачная селитра (без примесей)

Практическое значение имеют четвертая и пятая модификации, существующие в следующих пределах:

При переходе из одной модификации в другую происходит перекристаллизация вещества с изменением объема, при этом вещество сильно уплотняется. [9]

Плотность IV модификации – 1,725 г/см 3 .

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде и других веществах:

  • Растворимость в воде:
  • при 0°C – 119 г на 100 г,
  • при +25°C – 212 г на 100 г,
  • при +50°C – 346 г на 100 г.
Читайте также:  Человек травоядное или всеядное
  • Растворимость в жидком NH3 при +25°C – 391 г на 100 г.
  • Растворяет аммиачную селитру метанол, этанол, пиридин.
  • При 200–270°C разлагается на оксид азота и воду с выделением теплоты. Выше 270°C или при воздействии удара разложение сопровождается взрывом. [7]
  • Аммиачная селитра (удобрение)

    Аммиачная селитра (удобрение) отвечает следующим требованиям:

    • содержание азота в сухом веществе – не менее 34 %;
    • содержание воды – не более 0,2–0,3 %;
    • кислотность 10%-ного водного раствора – 4–5%;
    • статистическая прочность гранул – 5–7 Н/гранулу;
    • рассыпчатость – не менее 100 %. [2]

    Аммиачная селитра (удобрение) является окислителем. Пожароопасна. При температуре 210 °C и взаимодействии с серой, серным колчеданом, кислотами, суперфосфатом, хлорной известью и порошковыми металлами разлагается с выделением токсичных окислов азота и кислорода. [2]

    Удобрения , содержащие Аммиачную селитру

    Нитрат аммония

    ( <<<картинка>>> )
    ( <<<картинка3D>>> )
    ( <<<изображение>>> ) Общие Систематическое
    наименование Нитрат аммония Хим. формула NH4NO3 Физические свойства Состояние твёрдый Молярная масса 80,04 г/моль Плотность 1,725 (IV модификация) Термические свойства Температура • плавления 169,6 °C • кипения 235 °C • разложения

    210 °C

    Химические свойства Растворимость • в воде 20 °C — 190 г/100 мл Классификация Рег. номер CAS 6484-52-2 PubChem 22985 Рег. номер EINECS 229-347-8 SMILES RTECS BR9050000 ChEBI 63038 ChemSpider 21511 Безопасность NFPA 704

    Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. Медиафайлы на Викискладе

    Нитра́т аммо́ния (аммонийная (аммиачная) селитра) — химическое соединение NH4NO3, соль азотной кислоты. Впервые получена Глаубером в 1659 году. Используется в качестве компонента взрывчатых веществ и как азотное удобрение.

    Содержание

    Физические свойства [ править | править код ]

    Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210 °C происходит полное разложение. Температура кипения при пониженном давлении — 235 °C. Молекулярная масса 80,04 а. е. м. Скорость детонации 2570 м/с.

    Растворимость [ править | править код ]

    Температура, °C Растворимость, г/100мл
    119
    10 150
    25 212
    50 346
    80 599
    100 1024

    При растворении происходит сильное поглощение тепла (аналогично нитрату калия), что значительно замедляет растворение. Поэтому для приготовления насыщенных растворов нитрата аммония применяется нагревание, при этом твёрдое вещество засыпается небольшими порциями.

    Состав [ править | править код ]

    Содержание элементов в нитрате аммония в массовых процентах:

    Методы получения [ править | править код ]

    Основной метод [ править | править код ]

    В промышленном производстве используется безводный аммиак и концентрированная азотная кислота:

    Читайте также:  Кот закапывает еду что это значит

    N H 3 + H N O 3 → N H 4 N O 3 ↓ <displaystyle <mathsf <3>+HNO_<3>
    ightarrow NH_<4>NO_<3>downarrow >>>

    Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла. Проведение такого процесса в кустарных условиях крайне опасно (хотя в условиях большого разбавления водой нитрат аммония может быть легко получен). После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95—99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нём получить практически невозможно.

    Метод Габера [ править | править код ]

    По способу Габера из азота и водорода синтезируется аммиак, часть которого окисляется до азотной кислоты и реагирует с аммиаком, в результате чего образуется нитрат аммония:

    3 H 2 + N 2 ⟶ 2 N H 3 <displaystyle <mathsf <3H_<2>+N_<2>longrightarrow 2NH_<3>>>> при давлении, высокой температуре и катализаторе N H 3 + 2 O 2 ⟶ H N O 3 + H 2 O <displaystyle <mathsf <3>+2O_<2>longrightarrow HNO_<3>+H_<2>O>>> H N O 3 + N H 3 ⟶ N H 4 N O 3 <displaystyle <mathsf <3>+NH_<3>longrightarrow NH_<4>NO_<3>>>> .

    Нитрофосфатный метод [ править | править код ]

    Этот способ также известен как способ Одда, названный так в честь норвежского города, в котором был разработан этот процесс. Он применяется непосредственно для получения азотных и азотно-фосфорных удобрений из широко доступного природного сырья. При этом протекают следующие процессы:

    1. Природный фосфат кальция (апатит) растворяют в азотной кислоте:
      • C a 3 ( P O 4 ) 2 + 6 H N O 3 ⟶ 2 H 3 P O 4 + 3 C a ( N O 3 ) 2 <displaystyle <mathsf <3>(PO_<4>)_<2>+6HNO_<3>longrightarrow 2H_<3>PO_<4>+3Ca(NO_<3>)_<2>>>>.
      • Полученную смесь охлаждают до 0 °C, при этом нитрат кальция кристаллизуется в виде тетрагидрата — Ca(NO3)2·4H2O, и его отделяют от фосфорной кислоты.
      • На полученный нитрат кальция, не очищенный от фосфорной кислоты, действуют аммиаком, получая в итоге нитрат аммония:
        • C a ( N O 3 ) 2 + 4 H 3 P O 4 + 8 N H 3 ⟶ C a H P O 4 ↓ + 2 N H 4 N O 3 + 3 ( N H 4 ) 2 H P O 4 <displaystyle <mathsf <3>)_<2>+4H_<3>PO_<4>+8NH_<3>longrightarrow CaHPO_<4>downarrow +2NH_<4>NO_<3>+3(NH_<4>)_<2>HPO_<4>>>>.

        Химические свойства [ править | править код ]

        Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:

        1. Температура ниже 200 °C:
          • N H 4 N O 3 ⟶ N 2 O ↑ + 2 H 2 O + Q <displaystyle <mathsf <4>NO_<3>longrightarrow N_<2>Ouparrow +2H_<2>O+Q>>>.
          • Температура выше 350 °C, или детонация:
            • 2 N H 4 N O 3 ⟶ 2 N 2 + O 2 + 4 H 2 O <displaystyle <mathsf <2NH_<4>NO_<3>longrightarrow 2N_<2>+O_<2>+4H_<2>O>>>.

            Кристаллические состояния нитрата аммония [ править | править код ]

            Изменения кристаллического состояния нитрата аммония под воздействием температуры и давления меняют его физические свойства. Обычно различают следующие состояния:

            Кристаллические состояния нитрата аммония [1]

            Система Диапазон температур (°C) Состояние Изменение объёма (%)
            > 169.6 жидкость
            I 169.6 — 125.2 кубическая −2.13
            II 125.5 — 84.2 тетрагональная −1.33
            III 84.2 — 32.3 α-ромбическая
            Читайте также:  Манчкин еда

            +0.8 IV 32.3 — −16.8 β-ромбическая

            −3.3 V −50 — −16.8 тетрагональная +1.65 VI существует при высоких давлениях VII 170 VIII существует при высоких давлениях IX существует при высоких давлениях

            Фазовый переход от IV к III при 32,3 °C приносит неприятности производителям удобрений, потому как изменения плотности приводят к разрушению частиц при хранении и применении. Это особенно важно в тропических странах, где нитрат аммония испытывает циклические изменения, приводящие к разрушению гранул, слёживанию, повышенному пылению и риску возникновения взрыва.

            Применение [ править | править код ]

            Удобрения [ править | править код ]

            Бо́льшая часть нитрата аммония используется либо непосредственно как хорошее азотное удобрение, либо как полупродукт для получения прочих удобрений. Для предотвращения создания взрывчатых веществ на основе нитрата аммония в удобрения, доступные в широкой продаже, добавляют компоненты, снижающие взрывоопасность и детонационные свойства чистого нитрата аммония, такие как мел (карбонат кальция).

            В Австралии, Китае, Афганистане, Ирландии и некоторых других странах свободная продажа нитрата аммония даже в виде удобрений запрещена или ограничена. После террористического акта в Оклахома-Сити ограничения на продажу и хранение нитрата аммония были введены в некоторых штатах США [2] .

            Взрывчатые вещества [ править | править код ]

            Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:

            В чистом виде аммиачная селитра значительно уступает большинству взрывчатых веществ по энергии взрыва, однако её взрывоопасность должна учитываться при транспортировке и хранении. Взрывоопасность гранулированной селитры повышается с ростом её влажности и при температурных перепадах, приводящих к перекристаллизации [3] .

            Безопасный состав [ править | править код ]

            В 2013 г. сотрудники Sandia National Laboratories объявили о разработке безопасного и эффективного состава на основе смеси нитрата аммония с сульфатом железа, который не может быть использован для создания на его основе взрывчатых веществ. При разложении состава ион SO4 2− связывается с ионом аммония, а ион железа — с нитрат-ионом, что предотвращает взрыв. Введение в состав удобрения сульфата железа может улучшить и технологические характеристики удобрения, особенно на закисленных почвах. Авторы отказались от защиты формулы удобрения патентом с тем, чтобы этот состав мог получить быстрое распространение в регионах с высокой террористической опасностью [4] .

            Дополнительная информация [ править | править код ]

            Мировое производство аммиачной селитры на 1980 год составляло 14 млн т, в пересчёте на азот.

            Ссылка на основную публикацию
            Укус фруктовой мошки
            Клещевой энцефалит 2020 Закон о борщевике 2018 Уничтожение клопов в Москве Под термином «мошки» могут подразумеваться: Насекомые по официальной научной...
            Тигренок альбинос
            Белый тигр — особь бенгальского тигра с врождённой мутацией (не считается отдельным подвидом). Мутация приводит к полностью белой окраске —...
            Тиопентон и интровал
            Снотворное — серьезный медицинский препарат, который облегчает наступление сна, поддерживает его длительность и глубину. Перед применением необходимо обследовать питомца и...
            Укусила домашняя кошка до крови что делать
            Укус кошки – это нередкое явление. Покусать питомец может во время активных игр или из-за чересчур навязчивого проявления чувств со...
            Adblock detector