Ammoniakki, valmistautuminen, ominaisuudet, kemialliset reaktiot
Ammoniakki, valmistautuminen, ominaisuudet, ja kemialliset reaktiot.
Ammoniakki, NH3 on typen ja vedyn kemiallinen yhdiste, joka koostuu yhdestä typpiatomista ja kolmesta vety nitridin atomista, vety.
Ammoniakki, kaava, kaasu, tekniset tiedot, ominaisuudet
Ammoniakki, nestemäinen, kiinteä, ominaisuudet
Ammoniakin fysikaaliset ominaisuudet
Ammoniakin kemialliset ominaisuudet
Ammoniakin hankinta teollisuudessa ja laboratorioissa
Kemiallisen reaktion yhtälö ammoniakin tuottamiseksi
Ammoniakki, kaava, kaasu, ominaisuudet:
Ammoniakki - typen ja vedyn kemiallinen yhdiste, joka koostuu yhdestä typpiatomista ja kolmesta vety nitridin atomista, vety.
Ammoniakki (NH3) on yksinkertaisin ja stabiilin typen ja vedyn yhdiste.
Kemikaali ammoniakin kaava NH3. Isomeerit eivät ole.
Ammoniakkimolekyylin rakenne:
Ammoniakkimolekyylin muoto muistuttaa trigonaalista pyramidia, jonka yläosa on typpiatomi. Kolme parittamatonta typpiatomin elektronia, jotka osallistuvat polaaristen kovalenttisten sidosten muodostumiseen kolmen vetyatomin 1s-elektronin kanssa (N - H), neljäs ulompien elektronien pari on jakamaton, se voi muodostaa kovalenttisen sidoksen luovuttaja-akceptorimekanismin kanssa vetyionin kanssa, joka muodostaa ammoniumionin NH4 +. Ei-sitova kaksielektroninen pilvi, tiukasti avaruuteen suuntautunut, joten ammoniakkimolekyylillä on suuri napaisuus, mikä johtaa sen hyvään liukoisuuteen veteen.
Ammoniakki - normaaleissa olosuhteissa on väritön kaasu, jolla on terävä ominaishaju (haju “ammoniakki”).
Ammoniakki - myrkyllinen polttoaine on kaasumaista ainetta, jolla on ominaisuus muodostaa kosketuksessa ilman kanssa räjähtävä seos.
Helpompaa ilmaa. Tiheys verrattuna tiheyteen ilman / 0.59. Täten, ammoniakki on melkein kaksi kertaa (1.7 ajat) kevyempi kuin ilma. Se voidaan koota ylösalaisin oleviin astioihin.
Ammoniakki on syttyvä kaasu. Syttyvä ja räjähtävä. Puhtaassa hapessa, ammoniakki palaa vaaleankeltaisella liekillä, muuttuu pääasiassa typeksi ja vedeksi. Ammoniakki palaa pysyvän tulilähteen läsnäollessa. Öljyjen ja muun polttoaineen läsnäolo lisää tulipalo- ja räjähdysvaaraa.
Ammoniakki muodostaa ilman kanssa räjähtävän seoksen. Liekin leviämisen pitoisuusrajat - 15,0-33,6 tilavuusosuus, %; tai 107-240 g / m3. Eniten syttyvä pitoisuus 24.5% (180 g / m3).
Se liukenee vettä kuten kaasumaisessa, ja nestemäinen. NH3: n liukoisuus veteen on erittäin korkea 1,200 volyymit (klo 0 ° C) tai 700 volyymit (klo 20 ° C) määrässä vettä. Kun ammoniakki liukenee veteen, merkittävä määrä lämpöä.
Ammoniakin vesiliuoksella on voimakas emäksinen reaktio johtuen ammoniumhydroksidin NH4OH muodostumisesta.
Ammoniakki tarkoittaa myrkyllisiä aineita, IV vaaraluokkaan (vähäriskiset aineet) GOST: n mukaan 12.1.007. Ammoniakin MPC asutettujen alueiden ilmakehässä GOST: n mukaan 6221-90 ovat: suurin yksittäinen 0.2 mg / m3; keskiverto - 0,04 mg / m3. Suurin sallittu pitoisuus teollisuustilojen työskentelyalueella (Pdcr.s. C.) GOST: n mukaan 12.1.005-88 On 20 mg / m3. Ammoniakin haju ylittää rajat, koska ammoniakin haju tuntuu pitoisuutena 37 mg / m3.
Ammoniakki fysiologisen vaikutuksen mukaan organismiin kuuluu tukehtuvien ja neurotrooppisten vaikutusten ryhmään, joka inhalaation voittaessaan aiheuttaisi toksisen keuhkopöhön ja vakavan hermostovaurion. Ammoniakilla on sekä paikallista että resorptiivista vaikutusta. Ammoniakkihöyry ärsyttää silmät hengityselimet, ja iho. Nestemäinen ammoniakki tai vesisuihku kaasu, päästä ihmisen iholle, aiheuttaa vakavia palovammoja.
Ammoniakki pieninä määrinä luonnossa ja aurinkokunnan planeetoilla. Ihmisen munuaiset erittävät ammoniakkia neutraloidakseen ylimääräisen hapon.
Vuotuinen ammoniakin maailmanlaajuinen teollisuustuotanto on noin 180 miljoonaa tonnia. Se on yksi kemianteollisuuden tärkeimmistä tuotteista. Ammoniakki tuotetaan nestemäisessä muodossa tai ammoniakkiveden vesiliuoksessa, joka yleensä sisältää 25% NH3.
Ammoniakki, nestemäinen, kiinteä, ominaisuudet:
Nestemäinen ammoniakki on väritön neste, voimakkaasti taittava valo.
Ammoniakki neste on hyvä liuotin hyvin suurelle määrälle orgaanisia ja monia epäorgaanisia yhdisteitä. Nestemäisessä ammoniakissa on hyvin liukoista emäksistä, emäksinen maa metallit, ja muut yksinkertaiset aineet, kuten fosfori, jodi, rikki. Liukenee huonosti nestemäiseen ammoniakinitraattiin, kloridi- ja bromidisuolat, ja rikkihapon suolat, hiilihappo, etikka- ja fosforihapot ovat yleensä liukenemattomia.
Puhdas nestemäinen ammoniakki on dielektrinen aine, kykenee siten muodostumaan astian seinämille staattisesti sähköä.
Nestemäinen vedetön ammoniakki viittaa palamattomiin aineisiin.
Nestemäinen ammoniakki tai kaasusuihku, päästä ihmisen iholle, aiheuttaa vakavia palovammoja.
Kiinteä ammoniakki ilmeisesti on oikeanmuotoisen kuutiokiteiden negobrasiilimassa.
Ammoniakin fysikaaliset ominaisuudet:
| Parametrin nimi: | Arvo: |
| Väri | ilman väriä |
| Haju | jolla on terävä ominaishaju (haju “ammoniakki”) |
| Maku | syövyttävä |
| Kokonaistila (klo 20 ° C ja ilmanpaine 1 Pankkiautomaatti.) | kaasu |
| Nesteen tiheys (kiehumispisteessä ja ilmanpaineessa 1 Pankkiautomaatti.) kg / m3 | 682,8 |
| Kaasun tiheys (kiehumispisteessä ja ilmanpaineessa 1 Pankkiautomaatti.) kg / m3 | 0,8886 |
| Tiheys (klo 15 ° C ja ilmanpaine 1 Pankkiautomaatti.) kg / m3 | 0,73 |
| Tiheys (klo 25 ° C ja ilmanpaine 100 kPa ≈ 1 Pankkiautomaatti.) kg / m3 | 0,7723 |
| Sulamispiste, ° C | -77,73 |
| Kiehumispiste, ° C | -33,34 |
| Kriittinen lämpötila *, ° C | Of 132.4 |
| Kriittinen paine, MPa | Vastaanottaja 11.32 |
| Kriittinen ominaismäärä, m3 / kg | 0,00426 |
| Kaasun lämmönjohtavuuskerroin (klo 0 ° C ja ilmanpaine 1 Pankkiautomaatti.) W /(m·K) | 0,026 |
| Itsesyttymislämpötila, ° C | 651 ± 1 |
| Räjähtävä pitoisuus kaasuseoksessa ilman kanssa, % tilavuuden mukaan | 14.5 (15,0) aikeissa 33.6 |
| Seoksen kaasun ja hapen räjähtävä pitoisuus, % irtotavarana | alkaen 13.5 että 82 |
| Erityinen palamislämpö, MJ / kg | 20,5 |
| Liekin lämpötila, ° C | 700 |
| Hapon dissosiaatiovakio | Of 9.21 ± 0,01 |
| Moolimassa, g / mol | 17,0304 |
* kriittisen lämpötilan yläpuolella kaasu ei voi tiivistyä missään paineessa.
Ammoniakin kemialliset ominaisuudet:
Ammoniakin perusominaisuudet typpiatomin jakamattomien elektroniparien läsnäolon vuoksi. Typen hapetustila ammoniakissa “-3” vähintään. Siksi, kemiallisesti ammoniakki on varsin aktiivista: hän osallistuu reaktioon monien aineiden kanssa ja näyttää vain korjaavia ominaisuuksia.
Ammoniakille, jolle on tunnusomaista seuraava kemiallinen reaktio:
1. ammoniakin ja veden välinen reaktio:
NH3 + H2O ⇄ NH3 • H2O.
Reaktio tuotti ammoniakkihydraattia (NH3 • H2O tai NH4OН). Ammoniakin vesiliuoksella on emäksinen ympäristö.
NH3 • H2O → NH3 + H2O (että).
Kun kiehuva ammoniakin hydraatti hajoaa muodostaen ammoniakin ja vettä.
2. ammoniakin ja fosforihapon välinen reaktio:
NH3 + H3PO4 → NH4H2PO4.
Reaktio tuottaa ammoniumdivetyfosfaattia.
Samoin, ammoniakin reaktiot muiden happojen kanssa, muodostuu ammoniumsuoloja.
3. ammoniakin ja hapen välinen reaktio - ammoniakin palaminen:
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H20.
Reaktio tuottaa typpeä ja vettä. Reaktio on peruuttamaton.
4. ammoniakin katalyyttisen hapetuksen reaktio:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (kat = Pt, jne., t = 800 ° C);
NH3 + 2O2 → HNO3 + H2O (kat = Pt, Rh, t = 850 THE, p = 5 Pankkiautomaatti.).
Reaktio tuottaa typpioksidi (II) ja vettä. Katalysaattorina käytetään platinaa ja sen seoksia metallien kanssa, platinaryhmä, oksidit rautaa, mangaani, koboltti, kromi , jne.
Toisessa reaktiossa tuotetaan typpeä happo ja vettä. Se on teollinen menetelmä typpihapon tuottamiseksi. Kun seos ilmaa kanssa 10% (tilavuuden mukaan) ammoniakki johdetaan sarjaan metallia ristikot (platina ja 5-15% rodiumia) noin lämpötilassa 850 OS ja paine 5 Pankkiautomaatti; yhteydenottoaika käyttäjän kanssa katalyytti on rajoitettu arvoon ≤ 1 MS ei-toivottujen sivureaktioiden minimoimiseksi. Muuntamisaste on noin 96% (yksi tehokkaimmista tunnetuista teollisista katalyyttisistä reaktioista); poistettu kaasu johdetaan absorptiopylvään läpi ja saadaan a 60% typpipitoinen vesiliuos happo lämpötilassa 40 ° C. reaktio etenee kolmessa vaiheessa.
5. ammoniakin ja kuparioksidin välinen reaktio:
2NH3 + 3CuO → N2 + 3Kanssa + 3H2O (t = 500-550 oC).
Reaktio tuottaa typpeä, kupari- ja vettä. Reaktion aikana ammoniakki johdetaan kuumennetun läpi kuparioksidi.
6. ammoniakin termisen hajoamisen reaktio:
2NH3 ⇄ N2 + 3H2 (t = 1200-1300 THE).
Reaktio tuottaa typpeä ja vety.
7. ammoniakin ja fluorin välinen reaktio:
2NH3 + 3F2 → 6HF + N2 (t o).
Reaktiosta muodostui fluorivetyä ja typpeä. Reaktio tapahtuu korkeissa lämpötiloissa.
Samoin, ammoniakin reaktiot muiden halogeenien kanssa.
8. kaliumoksidin ja ammoniakin vuorovaikutuksen reaktio:
K2O + NH3 → KNH2 + KOH (t = 50 ° C).
Reaktiosta muodostui kaliumamidia ja kaliumhydroksidi. Reaktio etenee hitaasti nestemäisessä ammoniakissa.
Ammoniakin saaminen teollisuudessa ja laboratoriossa. Kemiallisen reaktion yhtälö ammoniakin tuottamiseksi:
Ammoniakki laboratoriossa on seurausta seuraavista kemiallisista reaktioista:
1. natriumhydroksidin vaikutus ammoniumkloridiin:
NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O.
Reaktio tuottaa kaasumaista ammoniakkia, natriumkloridi ja vesi.
2. kalsiumhydroksidin vaikutus ammoniumsulfaattiin:
(NH4)2SO4 + Että(VAI NIIN)2 → 2NH3 + CaSO4 + 2H2O.
Reaktio tuottaa kaasumaista ammoniakkia, kalsiumsulfaatti ja vesi.
3. kalsiumhydroksidin vaikutus ammoniumkloridiin:
NH4Cl + Että(VAI NIIN)2 → 2NH3 + MgCl2 + 2H2O.
Reaktio tuottaa kaasumaista ammoniakkia, kalsiumkloridi ja vesi.
Täten, ammoniakin saamiseksi laboratoriossa käyttämällä vahvojen emästen vaikutusta ammoniumsuoloihin.
Ammoniakki teollisuudessa syntyy vedyn ja typen suoralla vuorovaikutuksella:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 (kat = huokoinen rauta Al2O3: n ja K2O: n seoksilla, t = 500 ºc, p = 350 baari).
Mainitun reaktion korkeapainetasapainon vuoksi siirtyy kohti ammoniakkia. Tämä niin kutsuttu Haber-prosessi. Saksalainen fyysikko Fritz Haber, kehitti fysikaalis-kemiallisen perustan tälle menetelmälle.
Ammoniakin käyttö ja käyttö:
- jäähdytyksessä kylmäaineena R717, R - Kylmäaine (kylmäaine), 7 - kylmäaineen tyyppi (epäorgaaninen yhdiste), 17 - molekyylipaino,
- lääketieteessä voiteena. 10 % ammoniakin vesiliuos tunnetaan ammoniakkina,
- kemianteollisuudessa typpilannoitteiden tuotantoon (nitraatti ja ammoniumsulfaatti, urea),
- kemianteollisuuden raaka-aineena räjähteiden tuotannossa, polymeerit, typpihappo, sooda (ammoniakkimenetelmä), nylon, nailonia ja muita kemianteollisuuden tuotteita
- liuottimena käytetään nestemäistä ammoniakkia.
- maataloudessa ammoniakkiveden muodossa olevana lannoitteena.
Huomautus: © Kuva ,
