Ammónia oxidáció és tulajdonságai

Az egyik legfontosabb nitrogénvegyület az ammónia. Fizikai tulajdonságai szerint színtelen gáz, éles, fulladásos szaggal (ez az ammónium-hidroxid nhfc·H₂O vizes oldatának szaga). A gáz jól oldódik vízben. Vizes oldatban az ammónium gyenge bázis. Ez a vegyipar egyik legfontosabb terméke.

NHNP-jó reduktor, mint az ammóniummolekulában, a nitrogénnek a legalacsonyabb oxidációs állapota van -3. Az ammónia számos jellemzőjét a nitrogénatomban lévő egyetlen elektron párja határozza meg – az ammóniával való addíciós reakciók jelenléte miatt következnek be (ez a pár egyedülálló a Proton h szabad pályáján helyezkedik el).

Hogyan lehet ammóniát kapni

Az ammónia előállításának két fő gyakorlati módja van: az egyik a laboratóriumban, a másik az iparban.

Fontolja meg az ammónia termelését az iparban. A molekuláris nitrogén és a hidrogén kölcsönhatása: N₂ + 2h₂ = 2nh₂ (reverzibilis reakció). Az ammónia előállításának ezt a módját Haber-reakciónak nevezzük. A molekuláris nitrogén és hidrogén esetében, amelyeknek reakcióba kell lépniük, 500 6C-ra vagy 932 Ft-ra kell melegíteni, 25-30 MPA nyomást kell létrehozni. A porózus vasnak katalizátorként kell lennie.

A laboratóriumban történő előkészítés ammónium-klorid és kalcium-hidroxid közötti reakció: CA (OH)Co₂ + 2nhathan cl = CaCl₂ + 2nhardo OH (mivel az NHHVO nagyon gyenge kapcsolat, azonnal ammóniagázra és vízre bomlik: NHVO OH = NHFC + H₂O).

Ammónia oxidációs reakció

A nitrogén oxidáció állapotának megváltozásával járnak. Mivel az ammónia jó reduktor, felhasználható a nehézfémek oxidjaikból történő csökkentésére.

A fémek redukciója: 2nhfc + 3cuo = 3Cu + N₂ + 3h₂o (amikor a réz (II) - oxidot ammónia jelenlétében melegítik, a vörös színű fémréz csökken).

Az ammónia oxidációja erős oxidálószerek (például halogének) jelenlétében a következő egyenlet szerint történik: 2nh₂ + 3cl₂ = n₂ + 6HCl (ehhez a redox reakcióhoz melegítés szükséges). Amikor a kálium-permanganát ammóniának van kitéve lúgos környezet a molekuláris nitrogén, a kálium-permanganát és a víz képződését figyelték meg: 2nh₂ + 6kmnoathan + 6koh = 6k₂mnoathan + N₂ + 6h₂o.

Intenzív melegítés esetén (legfeljebb 1200 kb C vagy 2192 Ft) Az ammónia egyszerű anyagokra bontható: 2NH₂ = N₂ + 3h₂. 1000 oC vagy 1832 hőmérsékleten az ammónia reakcióba lép a metánnal CH_Négy :2CHVO + 2NHFC + 3O₂ = 2HCN + 6H₂O (hidrogén-cianid és víz) . Oxidációjával ammónia nátrium-hipoklorit hidrazin NH kínált 2NH ₃ + NaOCl = N₂H₄ + NaCl + H₂O

Ammónia elégetése és katalitikus oxidációja oxigénnel

Az ammónia oxigénnel történő oxidációja bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik. Kétféle oxidáció létezik: katalitikus (katalizátorral), gyors (gorenje).

A gorenje gorenje során redox reakció lép fel, amelynek termékei molekuláris nitrogén és víz: 4NH3 + 2O2 = 2N2 + 6H2O (a láng sárga-zöld, az égés 651 vagy 103,8 Fahrenheit fokon kezdődik, mivel ez az ammónia spontán gyulladásának hőmérséklete). Katalitikus oxidáció oxigénnel hevítéskor is előfordul (körülbelül 800 6C vagy 1472 Ft), de az egyik reakciótermék eltérő: 4nhfc + 5o₂ = 4NO + 6H₂O (platina vagy vas -, mangán -, króm-vagy kobalt-oxidok jelenlétében katalizátorként az oxidációs termékek nitrogén-oxid (II) és víz).

Tekintsük az ammónia homogén oxidációját oxigénnel. Az ammóniagáz-fázis ellenőrizetlen homogén oxidációja viszonylag lassú reakció. Részletesen nem közöljük, de az ammónia-levegő keverékek gyúlékonyságának alsó határa 25 oC-on körülbelül 15% az 1-10 bar nyomástartományban, és a gázkeverék kezdeti hőmérsékletének növekedésével csökken.

Ha CNH~ egy moláris frakció_{az NH3} tmixed (OC) hőmérsékletű levegő-ammónia keverékben, majd a CNH = 0 adatokból.15-0 ebből következik, hogy a tűzveszélyességi határ alacsony. Ezért ésszerű, hogy az alsó gyúlékonysági határ alatt elegendő biztonsági határral dolgozzunk, általában az ammónia levegővel való keverésére vonatkozó adatok gyakran messze nem tökéletesek.

Kémiai Tulajdonságok

Vegye figyelembe az ammónia érintkezési oxidációját nitrogén-oxiddá. Tipikus kémiai reakciók ammóniával a nitrogén oxidáció mértékének megváltoztatása nélkül:

• Reakció vízzel: nhfc + H₂O = NHATHAN oh = nhstation + oh - - a reakció reverzibilis, mivel az ammónium-hidroxid NHATHAN Oh instabil vegyület).
• Reakció savakkal a formáció a normál és savas sók: NHFC + HCl = Nhstation (normál ammónium-klorid-só képződik);NHFC + H₂SOLYWOOD = NHSTATION (a reakció az ammónia hideg tömény kénsav a savas só ammónium-hidroszulfát); 2NHFC + H₂SOLYWOOD = (NHLYWOOD)VERSOLYWOOD (a reakció az ammónia hideg tömény kénsav a savas só ammónium-hidroszulfát); 2NHFC + H₂SOLYWOOD = (NHLYWOOD).
• Reakciók nehézfémsókkal komplexek képződéséhez: 2nhology + AgCl = [Ag (nhology)) CL (diamin ezüst (I) - klorid formáinak komplex vegyületei).
• Reakció haloalkánokkal: NH3 + CH3Cl = [CH3NH3]Cl (a metilammónium-hidroklorid formái helyettesített ammóniumion NH4=).
• Reakció alkálifémekkel: 2nhfc + 2K = 2knh₂ + H₂ (kálium-amid knh₂ képződik; a nitrogén nem változtatja meg az oxidációs állapotot, bár a reakció redox). Az addíciós reakciók a legtöbb esetben az oxidációs állapot megváltoztatása nélkül fordulnak elő(a fentiek mindegyike, az utolsó kivételével, ilyen típusú).

Következtetés

Az ammónia népszerű anyag, amelyet aktívan használnak az iparban. Ma különleges helyet foglal el az életünkben, mivel tevékenységeinek legtöbb termékét minden nap használjuk. Ez a cikk hasznos lesz sokak számára, akik tudni akarják, mi körülvesz minket.