Oksidimi i amoniakut dhe vetitë e tij

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 17:56

Një nga komponimet më të rëndësishme të azotit është amoniaku. Sipas vetive fizike, është një gaz i pangjyrë me erë të mprehtë, mbytëse (kjo është era e një tretësire ujore të hidroksidit të amonit NH3·H2O). Gazi është shumë i tretshëm në ujë. Në tretësirën ujore, amoniumi është një bazë e dobët. Është një nga produktet më të rëndësishme të industrisë kimike.

NH3 është një reduktues i mirë, pasi në molekulën e amonit, azoti ka gjendjen më të ulët të oksidimit -3. Shumë karakteristika të amoniakut përcaktohen nga një palë elektronesh të vetme në atomin e azotit - reaksionet e shtimit me amoniak ndodhin për shkak të pranisë së tij (ky palë teke ndodhet në orbitën e lirë të Protonit H⁺).

Si të merrni amoniak

Ka dy metoda kryesore praktike për marrjen e amoniakut: njëra në laborator dhe tjetra në industri.

Merrni parasysh prodhimin e amoniakut në industri. Ndërveprimi i azotit molekular dhe hidrogjenit: N2 + 2H2=2NH3(reagim i kthyeshëm). Kjo metodë e marrjes së amoniakut quhet reaksioni Haber. Që azoti molekular dhe hidrogjeni të reagojnë, ato duhet të nxehen në 500 ᵒC ose 932 ᵒF, duhet të krijohet një presion MPA prej 25-30. Hekuri poroz duhet të jetë i pranishëm si katalizator.

Marrja në laborator është një reaksion midis klorurit të amonit dhe hidroksidit të kalciumit: CA(OH)2 + 2NH4Cl=CaCl2 + 2NH4OH (pasi NH4OH është një përbërës shumë i dobët, ai zbërthehet menjëherë në ujë: NH₄Amonia e gaztë NH3 + H2O).

Reaksioni i oksidimit të amoniakut

Ato vazhdojnë me një ndryshim në gjendjen e oksidimit të azotit. Meqenëse amoniaku është një reduktues i mirë, ai mund të përdoret për të reduktuar metalet e rënda nga oksidet e tyre.

Reduktimi i metaleve: 2NH3 + 3CuO=3Cu + N2 + 3H2O (Kur oksidi i bakrit (II) nxehet në prani të amoniakut, metali i bakrit të kuq zvogëlohet).

Oksidimi i amoniakut në prani të agjentëve të fortë oksidues (për shembull, halogjenet) ndodh sipas ekuacionit: 2NH3 + 3Cl2=N2 + 6HCl (ky reaksion redoks kërkon ngrohje). Kur ekspozohet ndaj permanganatit të kaliumit në amoniak në një mjedis alkalik, vërehet formimi i azotit molekular, permanganatit të kaliumit dhe ujit: 2NH3 + 6KMnO4+ 6KOH=6K2MnO4+ N2 + 6H2

Kur nxehet intensivisht (deri në 1200 °C ose 2192 ᵒF), amoniaku mund të dekompozohet në substanca të thjeshta: 2NH3=N2 + 3H2. Në 1000 oC ose 1832 amoniaku reagon me metanin CH₄: 2CH4 + 2NH3 + 3O2=2HCN + 6H2O (acid hidrocianik dhe ujë). Duke oksiduar amoniakun me hipoklorit natriumi, hidrazina H2X4 mund tëmerrni: 2NH₃ + NaOCl=N₂H₄ + NaCl + H _2O

Djegia e amoniakut dhe oksidimi katalitik i tij me oksigjen

Oksidimi i amoniakut me oksigjen ka veçori të caktuara. Ekzistojnë dy lloje të ndryshme oksidimi: katalitik (me katalizator), i shpejtë (i djegur).

Gjatë djegies ndodh një reaksion redoks, produktet e të cilit janë azoti molekular dhe uji: 4NH3 + 2O2=2N2 + 6H2O vetëndezja e amoniakut). Oksidimi katalitik me oksigjen ndodh gjithashtu kur nxehet (rreth 800 ᵒC ose 1472 ᵒF), por një nga produktet e reagimit është i ndryshëm: 4NH3 + 5O2=4NO + 6H2O (në prani të platinit ose oksideve të hekurit, kob altit, manganit, një katalizator, produktet e oksidimit janë nitrogjeni oksid (II) dhe uji).

Merrni parasysh oksidimin homogjen të amoniakut me oksigjen. Oksidimi monoton i pakontrolluar i seksionit të gazit të amoniakut është një reagim relativisht i ngad altë. Nuk raportohet në detaje, por kufiri më i ulët i ndezshmërisë së përzierjeve amoniak-ajër në 25 ° C është rreth 15% në intervalin e presionit 1-10 bar dhe zvogëlohet me rritjen e temperaturës fillestare të përzierjes së gazit.

Nëse CNH~ është fraksioni mol i NH_{3 në një përzierje ajër-amoniak me një temperaturë t përzier (OC), atëherë nga të dhënat CNH=0,15-0 rrjedh që kufiri i ndezshmërisë është i ulët. Prandaj, është e arsyeshme të punohet me një diferencë të mjaftueshme sigurie nën kufirin e poshtëmndezshmëria, si rregull, të dhënat për përzierjen e amoniakut me ajrin shpesh nuk janë perfekte.}

Vetitë kimike

Merrni parasysh oksidimin e kontaktit të amoniakut në oksid nitrik. Reaksionet tipike kimike me amoniak pa ndryshuar gjendjen e oksidimit të azotit:

• Reagimi me ujin: NH3 + H2O=NH4OH=NH4+ + he- (reaksioni është i kthyeshëm sepse hidroksidi i amonit NH4OH është një përbërje e paqëndrueshme).
• Reaksioni me acidet për të formuar kripëra normale dhe acidike: NH3 + HCl=NH4Cl (formohet kripë normale e klorurit të amonit); 2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4.
• Reaksionet me kripërat e metaleve të rënda për të formuar komplekse: 2NH3 + AgCl=[Ag(NH3)2]Cl (përbërjet komplekse të argjendit (I) formohen klorur diamine).
• Reaksioni me haloalkanet: NH3 + CH3Cl=[CH3NH3]Cl (format e hidroklorurit të metilamoniumit janë joni i amonit të zëvendësuar NH4=).
• Reagimi me metalet alkali: 2NH3 + 2K=2KNH2 + H2 (formon amidin e kaliumit KNH2; azoti nuk e ndryshon gjendjen e oksidimit, megjithëse reaksioni është redoks). Reaksionet e shtimit ndodhin në shumicën e rasteve pa ndryshuar gjendjen e oksidimit (të gjitha sa më sipër, përveç të fundit, klasifikohen sipas këtij lloji).

Përfundim

Amoniaku është një substancë popullore që përdoret në mënyrë aktive në industri. Sot ajo zë një vend të veçantë në jetën tonë,pasi ne përdorim shumicën e produkteve të saj çdo ditë. Ky artikull do të jetë një lexim i dobishëm për shumë njerëz që duan të dinë për atë që na rrethon.