Chimie

Ammoniac

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Formule moléculaireH3NCAS7664-41-7poids moléculaire relatif M.17,03Température de fusion Tfusée-78 °Cpoint d'ébullition B.p-33,5 °Cdensité ??0,682 gcm-3 (à -33 °C)température critique Tc132 °Cpression critique pc11,4 MPadensité critique ??c0,235 gcm-3pKb4,75Enthalpie standard de formation HB.°-45,9 kJmole-1Moment dipolaire μ4,9·10-30 Cm (1,5 RÉ.)constante diélectrique relative ??16,90solubilité s517 g L-1 dans l'eau à 20 °C

Ammoniac

ammoniac, NH3, gaz incolore avec une odeur âcre caractéristique, irritante pour les larmes, odeur suffocante et avec un goût caustique F. -77,4 & # 176C, bp -33,35 & # 176C, température critique 132,5 & # 176C, pression critique 11,25 MPa, critique D 0,235 g cm -3, D. du liquide A. à -34,4 & # 176C 0,683 g cm -3, à 0 & # 176C 0,639 g cm -3, pression de vapeur à 0 & # 176C 0,438 MPa, à 30,0 & # 176C 1,19 MPa, chaleur de vaporisation du liquide A. à -33,35 & # 176C 1372,0 kJ/kg, à 0 & # 176C 1264,3 kJ/kg et à 32,2 & # 176C 1137,3 kJ/kg. A l'état solide, A. forme des cristaux cubiques incolores.

Propriétés. La molécule d'ammoniac & # 252l a une structure pyramidale, l'angle H-N-H est de 107,3 ​​& # 176. De cela, on peut conclure qu'il y a une hybridation sp 3 étendue au niveau de l'atome N. Le NH3-La pyramide n'est pas stable, mais est sujette à une inversion rapide même à basse température. La hauteur de la barrière d'inversion est de 24,8 kJ/mol. La haute polarité du NH3-Les molécules et la formation de liaisons hydrogène fortes font que le liquide A. est considérablement associé (constante diélectrique à -50 & # 176C 22,7).



Ammoniac. Fig. 1 : NH3-Pyramide.

C'est la cause du point d'ébullition étonnamment élevé et de l'enthalpie élevée de vaporisation d'A.

En raison de sa structure moléculaire, A. est capable d'interagir avec les molécules donneuses et acceptrices, c'est-à-dire. h., c'est z. B. capable de solvater à la fois les anions et les cations d'un sel. Cela confère au liquide A. des propriétés de solvant similaires à celles de l'eau. De nombreux composés inorganiques et organiques sont facilement solubles dans le liquide A. Le liquide A. est sujet à l'autoprotolyse de la même manière que l'eau : 2 NH3

NH2 - + NH4 +. Les métaux alcalins ainsi que le calcium, le strontium et le baryum se dissolvent dans le liquide A. avec formation de solutions bleu foncé foncé, dont la conductivité électrique et le paramagnétisme sont attribués à la présence d'électrons solvatés :



A. se couche avec impatience dans l'eau. 100 ml d'eau dissoudre à 0 ° 176C 90,7 g, i. Voir 117,6 l de A. gazeux, à 100°C 7,4 g A. Enthalpie de dissolution des A. gazeux à 25°C. 30,64 kJ/mol.

La majeure partie de l'A. est dissoute moléculairement dans l'eau. En raison de la capacité d'A. à fonctionner comme un accepteur de protons, la protolyse a lieu dans une faible mesure : NH3 + H2O

NH4 + + OH - (pKB. = 4.75). La solution aqueuse a donc une réaction basique. L'action des bases fortes sur les sels d'ammonium libère à nouveau A., par ex. B. NH4Cl + NaOH & # 8594 NH3 + NaCl + H2O. Contre des bases très fortes, telles que des hydrures organométalliques ou ioniques, A. est capable de fonctionner comme un acide et se transforme en sa base correspondante, l'ion amide NH2 -, & # 252ber. Des amides se forment également lorsque A. est exposé à des métaux électropositifs à des températures élevées, par ex. B. Na + NH3 & # 8594 NaNH2 + 1/2H2.

L'A., stable à température normale, se décompose lorsqu'il est chauffé en présence de certains catalyseurs jusqu'à la concentration d'équilibre en éléments : 2 NH3

N2 + 3H.2, ΔH = 92,5 kJ / mol. Dans l'oxygène pur, A. brûle essentiellement pour former de l'azote et de l'eau : 2 NH3 + 3 /2 O2 & # 8594 N.2 + 3H.2Les mélanges O.A.-oxygène sont explosifs dans les limites de 13,5 à 82 % en volume d'A. et les mélanges A.-air de 15,5 à 28 % en volume d'A. Si la combustion est réalisée en présence de catalyseurs platine ou platine-rhodium, la conversion en monoxyde d'azote a lieu : 4 NH3 + 5O2 & # 8594 4 NO + 6 H2O, & # 916H & # 8776 -900 kJ/mol. Cette réaction est à la base du procédé d'Ostwald pour la production d'acide nitrique. Grâce à sa seule paire d'électrons, A. est un bon ligand complexe et un nucléophile puissant.

Analytique. La preuve qualitative de l'A. est faite par la formation du bleu [Cu (NH3)4] 2+ complexe ou par le réactif de Ne & # 223ler.



Ammoniac. Fig. 2 : Schéma d'une usine de production d'ammoniac.

Occurrence. A. est le produit de dégradation biologique de nombreux composés organiques azotés et se produit naturellement à la suite de la décomposition de matières végétales et animales, & # 252 généralement sous forme de sels d'ammonium. Certains minéraux contiennent également de petites quantités d'A.

Extraction. A. est aujourd'hui presque exclusivement par la combinaison directe des éléments azote et hydrogène selon le principe de Procédé Haber-Bosch a gagné. La mise en œuvre de N2 + 3H.2

2 NH3, ΔH = -92,5 kJ / mol, requis en raison de la forte enthalpie de dissociation de N2-Activation énergétique de la molécule. Cependant, le caractère exothermique de la réaction limite l'excitation thermique car la position d'équilibre se déplace vers la gauche avec l'augmentation de la température. Des catalyseurs ont donc été développés (oxydes de fer avec de faibles proportions d'aluminium, de calcium, de potassium, de magnésium et de dioxyde de titane, entre autres, en tant que promoteurs qui, après réduction par l'hydrogène, se transforment en la forme active de "fer") avec lesquels les températures de réaction d'environ 400°C, des conversions techniquement utilisables peuvent être réalisées.

La figure 2 montre le schéma d'une usine de production d'ammoniac. Le gaz de synthèse de composition azote : hydrogène = 1 : 3 est préchauffé à la température de travail du catalyseur (400 à 500°C) par échange thermique avec le gaz déjà converti et introduit dans le réacteur de synthèse. Après chaque couche de catalyseur, du gaz froid est introduit pour refroidir jusqu'à la température de fonctionnement optimale du catalyseur. Après environ la 5ème à la 10ème couche de catalyseur, la composition d'équilibre est atteinte. Après passage dans une chaudière de récupération de chaleur, un échangeur de chaleur pour le préchauffage du gaz d'alimentation et un chauffe-eau, une partie de l'A. se sépare. L'élimination complète du gaz en circulation s'effectue dans un surgélateur rempli d'A. Le gaz non converti est réintroduit dans le réacteur avec le gaz frais. Un compresseur de circuit compense la perte de charge. La relaxation constante d'un flux partiel empêche les gaz inertes (argon et méthane) de s'accumuler dans le gaz en circulation. L'argon peut être obtenu à partir de ces gaz d'expansion.

A. est produit en laboratoire par l'action de bases fortes sur les sels d'ammoniaque.

A. est liquéfié dans des bouteilles en acier ou dissous dans de l'eau à 25-30% conc. UNE. (Eau ammoniacale, Nom commun Ammoniac) dans le commerce.

Utilisation. A. est la base de presque tous les composés azotés produits techniquement. La plus grande partie de l'A. produit est utilisée pour la production d'engrais azotés. A. est également utilisé comme produit de départ pour l'extraction d'urée ou de sulfate d'ammonium en agriculture. A. est utilisé pour la production de soude, d'acide nitrique, de divers sels d'ammonium, de cyanure de sodium, d'acide prussique, d'hydrazine, de nitriles, d'amines, de résines amides, de fibres synthétiques, de colorants, d'explosifs et autres. Il est utilisé en technologie de refroidissement et en métallurgie (pour la nitruration). L'eau ammoniacale est utilisée pour le blanchiment, la teinture, l'impression de plans et généralement comme base bon marché.


La synthèse technique de l'ammoniac à partir des éléments azote et hydrogène est basée sur la réaction d'équilibre :
3 H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2 N H 3 (g) Δ H = - 46 k J ⋅ m o l - 1

La formation d'ammoniac à partir des éléments est exothermique et diminue en volume. Selon le principe de la moindre pression, les basses températures et les hautes pressions favorisent donc la formation d'ammoniac. L'étude de l'équilibre a montré qu'il est en grande partie du côté de l'ammoniac uniquement à des températures inférieures à 200 ° C et à une pression bien supérieure à 10 MPa. A ces températures, cependant, la vitesse de réaction est infiniment faible, car l'azote en particulier est extrêmement inerte.
L'établissement de l'équilibre peut être accéléré en utilisant un catalyseur, mais les catalyseurs techniquement adaptés ne sont suffisamment efficaces qu'au-dessus de 400°C.
En technologie, donc, on travaille à 400 à 520°C et des pressions de 25 à 30 MPa. Dans ces conditions, l'équilibre revient du côté des matières premières, de sorte qu'en théorie une proportion de 35 à 40 % d'ammoniac pourrait être atteinte. Le temps de séjour dans le réacteur n'étant pas suffisant pour que l'équilibre s'établisse complètement, la conversion réellement atteinte en un seul passage dans le réacteur n'est cependant que de 15 à 20 %.
L'ammoniac est donc séparé du mélange gazeux réactionnel en le liquéfiant par refroidissement. Les matières premières non converties sont réintroduites en continu dans le réacteur. En appliquant ce principe circulaire s les matières premières peuvent être mises en œuvre complètement.


Le gaz de formule chimique NH3 est produit sous haute pression à partir d'azote et d'hydrogène atmosphériques. Dans l'industrie chimique, l'ammoniac est transformé en sels de nitrate. Ceux-ci sont utilisés comme engrais dans l'agriculture. Ce que l'on sait moins, c'est que des explosifs ont également été produits à partir du gaz pendant la Première Guerre mondiale.

Pour la synthèse de l'ammoniac ou procédé Haber-Bosch, les chimistes Fritz Haber et Carl Bosch ont reçu le prix Nobel de chimie, le premier en 1919, le second en 1931.


Processus et problèmes de destruction de l'ammoniac †

Conférence lors d'un séminaire de Ruhrkohle AG le 18 janvier 1973 à Essen et devant la Coke Oven Manager Association le 9 février 1973 à Cardiff / Angleterre.

Résumé

Pour des raisons économiques, il est conseillé dans de nombreux cas d'utiliser le NH contenu dans le gaz de cokerie3 ne pas (NH4)2DONC4(Engrais), mais par oxydation en N2 et H2O ou clivage catalytique en N2 et H2 détruire. Il existe plusieurs méthodes disponibles pour cela. T. avec la suppression simultanée de la H2S sont combinés. Les procédures suivantes sont traitées en détail dans la thèse : 1. NH3-Absorption avec NH3- Incinération avec ou sans récupération de chaleur résiduelle, 2. NH3-Absorption avec clivage catalytique du NH3, 3e H.2S- et NH3-Lavage avec NH3-Combustion et production de H2DONC4 (78 ou 96 %), 4e H.2S- et NH3-Lavage avec clivage catalytique du NH3 et la production de soufre pur. L'article se termine par une comparaison de l'économie de ces procédés.


Ammoniac & # 8211 l'un des plus anciens composés connus

Les composés d'ammonium naturels sont connus depuis l'Antiquité, où ils ont été obtenus à partir de bouse de chameau et de sels naturels contenant de l'ammonium. Le chlorure d'ammonium (salmia) dégage une fumée blanche et âcre lorsqu'il est chauffé, qui s'évapore sous forme d'ammoniac et ne peut pas être isolé à ce stade. Le chlorure d'ammonium était utilisé comme aide au bronzage et à la teinture et comme antitussif en médecine. Le salmiak est encore utilisé ici, par exemple dans les sirops contre la toux et les pastilles de salmiak bien connues. L'effet positif de l'ammoniac sur le développement des plantes a été plus ou moins accidentellement reconnu par un noble allemand scientifiquement intéressé.

L'ammoniac a été isolé pour la première fois en 1771 par le chimiste et physicien anglais Joseph Priestley, qui, cependant, n'était pas encore en mesure de le classer. Le gaz a été mentionné dès 1716 par le verrier et alchimiste allemand Claus Kunckel. Il a finalement été classé, recherché et déterminé chimiquement par les trois chimistes Carl Wilhelm Scheele, Claude-Louis Berthollet et William Henry. L'ammoniac a été initialement obtenu comme engrais à partir de la distillation du charbon de bois après que le grand propriétaire terrien et chimiste Justus Freiherr von Liebig ait inventé la fertilisation azotée en 1860 & # 8220 & # 8221 afin d'augmenter les rendements agricoles.

Le succès fut écrasant et bientôt l'ammoniac ainsi obtenu ne suffisait plus à satisfaire la demande. L'ammoniac peut être isolé ou formé à partir de divers composés. La méthode la plus courante pour obtenir de grandes quantités d'ammoniac est le procédé Frank Caro, dans lequel l'ammoniac est produit à partir de carbure de calcium en combinaison avec de l'azote et de l'eau.

Utilisation d'ammoniac

L'ammoniac et ses composés sont utilisés dans le monde entier pour une fertilisation azotée respectueuse de l'environnement. Il n'endommage pas la couche d'ozone. Les composés d'ammonium sont également utilisés dans les procédés de galvanoplastie et dans le nettoyage des surfaces métalliques. À propos, de l'ammoniac est également produit dans l'étable ou dans d'autres stalles où les animaux restent longtemps dans ou sur de la paille mélangée à des excréments. En effet, l'ammoniac est libéré lors de la décomposition des matières fécales et se trouve en grande quantité dans l'acide urique. Cependant, l'acide urique lui-même ne favorise pas la croissance de toutes les plantes, bien qu'il contienne de fortes doses d'ammoniac.

Cela explique peut-être les taches brunes sur les taches de pipi populaires sur les chiens. Les conifères en particulier ne tolèrent pas la substance et meurent. L'odeur pénétrante dans les stalles mal nettoyées, mal paillées et mal ventilées est due aux vapeurs d'ammoniac. Aussi une litière & # 8220 pleine & # 8221 pue & # 8211, à savoir de l'ammoniaque. Les vapeurs d'ammoniac sous forme concentrée sont hautement toxiques et provoquent une irritation des yeux et des voies respiratoires. L'ammoniac endommage les muqueuses et les poumons car il se lie directement à l'eau. Sous forme liquide, il corrode et brûle la peau. Par conséquent, non seulement lors de l'expérimentation de l'ammoniac, mais également lors de l'utilisation d'engrais avec des gants de protection, des lunettes de protection et une protection respiratoire. Éviter l'inhalation de poussières ou de fumées. En fait, cependant, l'empoisonnement à l'ammoniac est extrêmement rare, car personne ne s'expose volontairement aux vapeurs toxiques, nauséabondes et piquantes sur une longue période de temps. Néanmoins, les effets de la corrosion ou de l'empoisonnement à l'ammoniac doivent être soulignés ici. Si les vapeurs toxiques sont inhalées, un œdème pulmonaire peut survenir, ce qui peut entraîner une insuffisance respiratoire. Au mieux, & # 8220 uniquement & # 8221 bronchite chronique ou asthme. L'ammoniac atteint les organes par le sang, provoquant des modifications du sang et des lésions nerveuses. Il en résulte une désorientation, des tremblements des mains ainsi que des troubles de la parole et de la vision.

Utile pour les plantes & # 8211 nocif pour les animaux et les humains

Outre les aspects positifs pour l'agriculture, les effets négatifs sur l'environnement ne doivent pas être ignorés. L'ammoniac ou les composés azotés contenant de l'ammonium favorisent la photosynthèse et donc la croissance de la plupart des cultures. Cela augmente les rendements de l'agriculture dans le monde entier. Une teneur en ammoniac trop élevée & # 8220 brûle & # 8221 les plantes (voir conifères et urine de chien).

L'excès d'engrais pénètre dans les cours d'eau via les eaux souterraines, modifie négativement la population d'algues et prive l'eau d'oxygène. Le manque d'oxygène et la toxicité de l'ammoniac entraînent régulièrement la mort des poissons. Les poissons ne peuvent pas absorber l'ammoniac et meurent d'essoufflement ainsi que de lésions cutanées et nerveuses, ce qui entraîne la mort des nageoires. Les poissons morts des étangs contaminés à l'ammonium sont parfois blanchâtres. Cependant, il existe même des organismes organiques qui produisent eux-mêmes de l'ammoniac. Cela inclut certaines bactéries de la classe Cyanobacteria et Azotobacter. Ceux-ci produisent des acides aminés, qui à leur tour sont nécessaires aux plantes pour leur développement, c'est pourquoi certaines plantes comme les haricots et le trèfle forment des symbioses avec ces bactéries. Les acides aminés dont les humains et les animaux ont besoin pour leur métabolisme sont cependant différents, à savoir les acides aminés non essentiels, qui sont obtenus à partir de la conversion du glutamate. Mais c'est un autre sujet.


Chimie inorganique ou composés sans carbone

Le deuxième sous-domaine majeur de la chimie est la chimie inorganique, également appelée AC ou inorganique. A quelques exceptions près pour quelques composés carbonés, la chimie organique traite des composés sans carbone.

Il existe une zone frontière entre la chimie inorganique et organique. Ceux-ci incluent des composés organométalliques, les composés organiques étant liés à un atome de métal.

Les substances inorganiques comprennent, par exemple

  • Sels
  • et alliages,
  • Métaux,
  • Semi-métaux,
  • ainsi que des grappes et
  • Complexes.

La différence avec les molécules organiques est que les molécules inorganiques sont petites et ne sont généralement constituées que de quelques atomes.

De nombreuses actions d'équilibre se produisent en chimie inorganique, qui sont également importantes. Celles-ci incluent la réaction acide-base ou la réaction de réduction-oxydation, connue en abrégé comme la réaction redox.


Un peu d'eau, un peu d'azote de l'air et de l'électricité du parc éolien : l'ammoniac est constitué de matières premières facilement disponibles et est commercialisé comme vecteur d'énergie verte. À son tour, l'hydrogène peut être produit à partir d'ammoniac de manière très efficace afin de générer de l'énergie utilisable. Des scientifiques de l'Université de Duisburg-Essen UDE et du Center for Fuel Cell Technology ZBT développent un système innovant pour cela : le craqueur d'ammoniac.

NH3-à-H2Bref, « de l'ammoniac à l'hydrogène », c'est le nom du projet, qui s'étendra jusqu'en 2022, et qui se terminera par un craqueur le plus performant possible et pouvant être relié directement à une pile à combustible. Il est développé dans le laboratoire du ZBT, avec le soutien des scientifiques de la Chaire UDE en Technologie de l'Energie. Pour ce faire, les chercheurs utilisent des modèles de simulation ainsi que des études sur de vrais prototypes. Idéalement, à la fin du projet, il existe un système dont les composants tels que le réacteur, le brûleur, l'échangeur de chaleur et l'isolation sont parfaitement adaptés les uns aux autres. La technologie se concentre sur le catalyseur pour lequel le candidat le plus approprié doit être trouvé dans les années à venir.

L'ammoniac est prometteur pour un approvisionnement énergétique durable et sans carbone : il peut être produit à partir d'éléments facilement disponibles et bon marché - à l'avenir avec de l'énergie provenant de sources respectueuses de l'environnement. À cette fin, on pourrait utiliser de l'électricité provenant de ressources naturelles, mais qui ne peut encore être qu'insuffisamment stockée, par exemple à partir de grandes installations photovoltaïques ou de parcs éoliens. Si nécessaire, l'ammoniac liquide peut être à nouveau décomposé en ses composants hydrogène et azote à l'aide du craqueur. Le gaz ainsi généré convertit une pile à combustible en énergie électrique, tandis que les gaz d'échappement ne sont que de l'eau, de l'azote et de l'oxygène.

De tels systèmes de piles à combustible alimentés en ammoniac peuvent, par exemple, remplacer les générateurs diesel nocifs pour le climat dans les pays en développement et émergents où il n'y a pas de réseau électrique fiable. L'avantage par rapport à l'utilisation directe de l'hydrogène : l'ammoniac a une densité énergétique élevée, est facile à transporter et facile à stocker. NH3 offre ainsi un énorme potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre, notamment face au défi du changement climatique.


Ammoniac - Chimie et physique

la description
Le sulfate de cuivre (II) tétraammine monohydraté est un sel complexe du mélange en deux parties de cuivre et d'acide sulfurique.Il sèche lentement à l'air en une poudre verte qui peut être utilisée comme encre secrète.

utilisation
Lorsque le lait de chaux est ajouté à une solution de la substance, un précipité vert se forme, qui est utilisé comme pigment de couleur dans la peinture des peintres.

Fabrication

Prenez une solution de sulfate de cuivre très concentrée, environ 40 ml. Ensuite, vous avez besoin d'une solution d'ammoniaque concentrée, dont 20 ml sont ajoutés à la solution. Vous pouvez voir un précipité bleu outremer. Secouez le tube à essai d'avant en arrière. Lorsque tout est bien réparti, vous prenez un papier filtre et le placez dans l'entonnoir. Vous versez le liquide et pendant qu'il filtre ajoutez de l'éthanol pour qu'il se rince en même temps.Maintenant vous laissez sécher et le tour est joué.


Équation de mot
Solution d'ammoniac + solution de sulfate de cuivre = sulfate de cuivre (||) tétraammine monohydraté.


Ammoniac

ammoniac, NH3, gaz incolore avec une odeur caractéristique, piquante irritante pour les larmes, odeur suffocante et avec un goût caustique F. -77,4 & # 176C, bp -33,35 & # 176C, température critique 132,5 & # 176C, pression critique 11,25 MPa, critique D 0,235 g cm -3, D. du liquide A. à -34,4 & # 176C 0,683 g cm -3, à 0 & # 176C 0,639 g cm -3, pression de vapeur à 0 & # 176C 0,438 MPa, à 30,0 & # 176C 1,19 MPa, chaleur de vaporisation du liquide A. à -33,35 & # 176C 1372,0 kJ/kg, à 0 & # 176C 1264,3 kJ/kg et à 32,2 & # 176C 1137,3 kJ/kg. A l'état solide, A. forme des cristaux cubiques incolores.

Propriétés. La molécule d'ammoniac & # 252l a une structure pyramidale, l'angle H-N-H est de 107,3 ​​& # 176. De cela, on peut conclure qu'il y a une hybridation sp 3 étendue au niveau de l'atome N. Le NH3-La pyramide n'est pas stable, mais est sujette à une inversion rapide même à basse température. La hauteur de la barrière d'inversion est de 24,8 kJ/mol. La haute polarité du NH3-Les molécules et la formation de liaisons hydrogène fortes font que le liquide A. est considérablement associé (constante diélectrique à -50 & # 176C 22,7).



Ammoniac. Fig. 1 : NH3-Pyramide.

C'est la cause du point d'ébullition étonnamment élevé et de l'enthalpie élevée de vaporisation d'A.

En raison de sa structure moléculaire, A. est capable d'interagir avec les molécules donneuses et acceptrices, c'est-à-dire. h., c'est z. B. capable de solvater à la fois les anions et les cations d'un sel. Cela confère au liquide A. des propriétés de solvant similaires à celles de l'eau. De nombreux composés inorganiques et organiques sont facilement solubles dans le liquide A. Le liquide A. est sujet à l'autoprotolyse de la même manière que l'eau : 2 NH3

NH2 - + NH4 +. Les métaux alcalins ainsi que le calcium, le strontium et le baryum se dissolvent dans le liquide A. avec formation de solutions bleu foncé foncé, dont la conductivité électrique et le paramagnétisme sont attribués à la présence d'électrons solvatés :



A. se couche avec impatience dans l'eau. 100 ml d'eau dissoudre à 0 ° 176C 90,7 g, i. Voir 117,6 l de A. gazeux, à 100°C 7,4 g A. Enthalpie de dissolution des A. gazeux à 25°C. 30,64 kJ/mol.

La majeure partie de l'A. est dissoute moléculairement dans l'eau. En raison de la capacité d'A. à fonctionner comme un accepteur de protons, la protolyse a lieu dans une faible mesure : NH3 + H2O

NH4 + + OH - (pKB. = 4.75). La solution aqueuse a donc une réaction basique. L'action des bases fortes sur les sels d'ammonium libère à nouveau A., par ex. B. NH4Cl + NaOH & # 8594 NH3 + NaCl + H2O. Contre des bases très fortes, telles que les hydrures organométalliques ou ioniques, A. est capable de fonctionner comme un acide et se transforme en sa base correspondante, l'ion amide NH2 -, & # 252ber. Des amides se forment également lorsque A. est exposé à des métaux électropositifs à des températures élevées, par ex. B. Na + NH3 & # 8594 NaNH2 + 1/2H2.

L'A., stable à température normale, se décompose lorsqu'il est chauffé en présence de certains catalyseurs jusqu'à la concentration d'équilibre en éléments : 2 NH3

N2 + 3H.2, ΔH = 92,5 kJ/mol. Dans l'oxygène pur, A. brûle essentiellement pour former de l'azote et de l'eau : 2 NH3 + 3 /2 O2 & # 8594 N.2 + 3H.2Les mélanges O.A.-oxygène sont explosifs dans les limites de 13,5 à 82 % en volume d'A. et les mélanges A.-air de 15,5 à 28 % en volume d'A. Si la combustion est réalisée en présence de catalyseurs platine ou platine-rhodium, la conversion en monoxyde d'azote a lieu : 4 NH3 + 5O2 & # 8594 4 NO + 6 H2O, & # 916H & # 8776 -900 kJ/mol. Cette réaction est à la base du procédé d'Ostwald pour la production d'acide nitrique. Grâce à sa seule paire d'électrons, A. est un bon ligand complexe et un nucléophile puissant.

Analytique. La preuve qualitative de l'A. est faite par la formation du bleu [Cu (NH3)4] 2+ complexe ou par le réactif de Ne & # 223ler.



Ammoniac. Fig. 2 : Schéma d'une usine de production d'ammoniac.

Occurrence. A. est le produit de dégradation biologique de nombreux composés organiques azotés et se produit naturellement à la suite de la décomposition de matières végétales et animales, & # 252 généralement sous forme de sels d'ammonium. Certains minéraux contiennent également de petites quantités d'A.

Extraction. A. est aujourd'hui presque exclusivement par la combinaison directe des éléments azote et hydrogène selon le principe de Procédé Haber-Bosch a gagné. La mise en œuvre de N2 + 3H.2

2 NH3, ΔH = -92,5 kJ / mol, requis en raison de la forte enthalpie de dissociation de N2-Activation énergétique de la molécule. Cependant, le caractère exothermique de la réaction limite l'excitation thermique car la position d'équilibre se déplace vers la gauche avec l'augmentation de la température. Des catalyseurs ont donc été développés (oxydes de fer avec de faibles proportions d'aluminium, de calcium, de potassium, de magnésium et de dioxyde de titane, entre autres, en tant que promoteurs qui, après réduction par l'hydrogène, se transforment en la forme active de "fer") avec lesquels les températures de réaction d'environ 400°C, des conversions techniquement utilisables peuvent être obtenues.

La figure 2 montre le schéma d'une usine de production d'ammoniac. Le gaz de synthèse de composition azote : hydrogène = 1 : 3 est préchauffé à la température de travail du catalyseur (400 à 500°C) par échange thermique avec le gaz déjà converti et introduit dans le réacteur de synthèse. Après chaque couche de catalyseur, du gaz froid est introduit pour refroidir jusqu'à la température de fonctionnement optimale du catalyseur. Après environ la 5ème à la 10ème couche de catalyseur, la composition d'équilibre est atteinte. Après avoir traversé une chaudière de récupération de chaleur, un échangeur de chaleur pour le préchauffage du gaz d'alimentation et un chauffe-eau, une partie de l'A. se sépare. L'élimination complète du gaz en circulation s'effectue dans un surgélateur rempli d'A. Le gaz non converti est réintroduit dans le réacteur avec le gaz frais. Un compresseur de circuit compense la perte de charge. La relaxation constante d'un flux partiel empêche les gaz inertes (argon et méthane) de s'accumuler dans le gaz en circulation. L'argon peut être obtenu à partir de ces gaz d'expansion.

A. est produit en laboratoire par l'action de bases fortes sur les sels d'ammoniaque.

A. est liquéfié dans des bouteilles en acier ou dissous dans de l'eau à 25-30% conc. UNE. (Eau ammoniacale, Nom commun Ammoniac) dans le commerce.

Utilisation. A. est la base de presque tous les composés azotés produits techniquement. La plus grande partie de l'A. produit est utilisée pour la production d'engrais azotés. A. est également utilisé comme produit de départ pour l'extraction d'urée ou de sulfate d'ammonium en agriculture. A. est utilisé pour la production de soude, d'acide nitrique, de divers sels d'ammonium, de cyanure de sodium, d'acide prussique, d'hydrazine, de nitriles, d'amines, de résines amides, de fibres synthétiques, de colorants, d'explosifs et autres. Il est utilisé en technologie de refroidissement et en métallurgie (pour la nitruration). L'eau ammoniacale est utilisée pour le blanchiment, la teinture, l'impression de plans et généralement comme base bon marché.


Pour la connaissance de la chimie des carbonyles métalliques et des complexes cyano dans l'ammoniac liquide, XV. Représentation et propriétés de nouveaux composés dicarbonylés de chrome, molybdène et tungstène

Alors que la mise en œuvre de cis-Dicarbonyl-bis [bis (diphénylphosphino) -méthane] -chrome (0), Cr (CO)2(Ph2P CH2 PPh2)2, avec bipyridyl- (2,2 ′) (bipy) et 1,10-phénanthroline (phen) en liquide. NH3 à 60° aux composés dicarbonylés Cr (CO) jusqu'alors inconnus2- (bipy)2 (2a) et Cr (CO)2(phén)2 (2 B) est obtenu avec des solutions de KCN tétracyano-dicarbonylchromate (0), K4[Cr (CO)2(CN)4] (3a). En revanche, le tétracyano-dicarbonylmétallate (0) de molybdène (3b) et Wolfram (3c) selon (6) uniquement via les composés bipyridyliques Me (CO)2(bipy)2 accessible. Les structures de ces nouveaux complexes dicarbonylés sont discutées à l'aide des spectres IR.


Vidéo: PNL - A lAmmoniaque Official Video (Mai 2022).