Chimia Tema: Producerea amoniacului

Tema: Producerea amoniacului17.11.2014

1.Amoniacul provine de la clorura de amoniu care a fost pentru prima data descoperit in ,,Oaza lui Ammon in Egipt.Starea de agregare a amoniacului fiind gazoasa, avind proprietati chimice unei baze toxice, cu miros intepator, mai usor ca aerul.

NH3

2.Proprietati fiziceMasa molara = 17g g*mol-1Starea de agregare = gazDensitate = 0.7198 kg*m3Punct de topire = 322 CPunct de fierbere -33 CPresiune vapori = 8,5737 bar(20 C)Solubilitate = solubil in apa, alcool si acetona; greu solubil in hexan

Amoniacul este din produsele principale ale industriei chimice, azi productia mondiala de amoniac ajunge cca. La 125 milioane de tone, pentru aceasta produsctie fiind necesara 3% din energia globului.Cea mai mare parte a cantitatii de amoniac este folosita pentru ingrasamintele chimice cu azot.Amoniacul lichid este folosit de agregatele frigorifice, sau la distilare fractionala in cercetarea carbonului.In metalurgie este folosit ca si gaz de protectie in timpul tratarii termice a metalului.

3.Utilizare

Folosit sub forma de solutie in curatatoriile chimice ca si dupa actiunile de dezinfectare la neutralizarea clorului.La curatirea aerului pe fumul produs de emisia motoarelor cu ardere interna.In medicina sau industria farmaceutica la preparare de medicamente sau in producerea explozivilor.De asemenea este utilizat in industria textila sau la plasticizarea lemnului prin tratare cu o solutie de amoniac.

a) Cum proceseaza corpul noustru amoniacul?Amoniacul este un gaz extrem de solubil in apa, el se dizlva in caile nazale si intr-un final e inghitit, ajungind in stomac.O foarte mica parte din amoniacul inhalat ajunge in plamini.Din plamini si stomac amoniacul ajunge in singe.Consumul unei cantitati de carne produce cresterea valorii de amoniac din singe.Corpul uman foloseste amoniacul in mai multe scopuri, incluvis la mentinerea unui pH normal necesar vietii.

4.AmoniaculEfecte asupra sanatatii si mediului.

Amoniacul este procesat in ficat, rinichi si muschi, unde este transformat in uree sau glutamina.Ficatul are capacitatea de a transporma 130 g de amoniac in uree in fiecare zi (in mod normal el transforma 1/8 din aceasta cantitate).Principala cale de eliminare a amoniacului din orgranism este prin urina sub forma de uree.Se mai elimina si prin respiratie intre 0,1 si 0,3 ppm.Concluzie: Organismul uman poate face fata unei expuneri destul de mare la amoniac.

NH3

b) Evaluarea efectelor de sanatate:Amoniacul este iritat pentru ochi, sistemul respirator si piele datorita faptului ca este alcalin. Expunere acutaEfectele biologice in cazul expunerii acute depind foarte mult de concentratia din aer, de cantitatea ingerata si de durata expunerii. Expunerea cronicaIn general nu exista efecte cronice la expunerea de lunga durata a concentratiei mici de amoniac (sub 35ppm)

NH3

Concentratia in aerEfecte de sanatate0-35 ppm (mg/m3)Unii oameni pot detecta concentratii in aer mai mici de 5 ppm (mg/m3)- in medie valoarea e undeva la 16-17 ppm in aer. Vorbind de amoniacul dizolvat in apa, atunci concentratia detectata in medie de oameni este in jur de 35 ppm (mg/l)50 ppm (mg/m3)Cea mai mica concentratie de amoniac din aer care este iritanta pentru ochi, nas si git este in jur de 50 ppm (mg/m3)100 ppm (mg/m3)Concentratia in aer la care aproape toti indivizii dezvolta reactii adverse severe daca nu poarta echipamente de protectie personala este aproximativ de 100 ppm (mg/m3)500 ppm (mg/m3)La o expunere de 30 de minute fara echipament de protectie la o concentratie de amoniac de aproximativ 500 ppm (mg/m3) nu apar efecte care ar putea afecta viata individului expus.

500 ppm (mg/m3)La o expunere de 30 de minute fara echipament de protectie la o concentratie de amoniac de aproximativ 500 ppm (mg/m3) nu apar efecte care ar putea afecta viata individului expus.

700-1000 ppm (mg/m3)La concentratii intre 700-1000 ppm (mg/m3) apare bronhospasmul, iritatii grave ale ochilor si tuse severe.5000 ppm (mg/m3)La concentratii mai mari de 5000 ppm (mg/m3), amoniacul provoaca acumularea de fluide in plamini, arsuri ale pielii si uneori moartea individului expus.

c)Cum putem reduce riscul de ezpunere la amoniac?Pastrati produsele ce contin amoniac departe de copii.Cind curatati cu produse ce contin amoniac asigurativa ca aveti incaperea bine aerisita.Evitati primblarile prin sau pe linga culturile fertilizate cu ingrasaminte pe baza de amoniu.Daca lucrati intr-un mediu cu concentratii ridicate de amoniac ar fi bine sa va protejati.

d)Ce se intimpla cu amoniacul care ajunge in mediu?Amoniacul nu rezista mult in mediu, este absorbit de plante, bacterii si animale.Serveste ca nutrient(sursa de azot)Unul dintre principalii poluatori cu amoniac sunt fermele de porci si pasari.Conform ultimelor date inregistrate de Uniunea Europeana, fermele de porci si pasari sunt responsabile mai mult de 70% la suta din totalul emisiilor de amoniac.

Molecula de amoniac are o structur piramidal-trigonal, avnd suprafee tetraedrice, care au n col un atom de azot cu o pereche liber de electroni. Amoniacul are un caracter amfoter, formeazbazeprin acceptare de protoni dnd natere la ioni a srurilor de amoniu, sau are proprietiacideprin pierdere de protoni n prezena bazelor tari formnd ioni de amide:

5.StructuraNH3

Reacia de combinareReacia de combinareeste reacia chimic n care doi sau mai muli reactani se unesc formnd un singur produs de reacie. Formul general: A+B=ABDe exemplu: amoniac + acid clorhidric = clorur de amoniu (ipirig): NH3+ HCl = NH3ClReacia de descompunereReacia de descompunereeste reacia chimic n care un reactant se transform n doi sau mai muli produi de reacie. Formul general: AB=A+BDe exemplu: carbonatul de calciu se descompune termic n oxid de calciu i dioxid de carbon: CaCO3=CaO+CO2Reacia de substituieReacia de substituie(numit i reacia de nlocuire) este reacia chimic n care o substan simpl ia locul unui element dintr-o substan compus. Formul general: A+CD=C+ADDe exemplu: reacia dintre fier i soluia apoas de piatr vnt: Fe + CuSO4(aq)= FeSO4+ Cu

Tipuri de rectii chimice

Reacia de schimb + Reacia de schimb(numit i reacia de dubl nlocuire) este reacia chimic n care dou substane compuse i schimb ntre ele unele elemente. Formula general: AB+CD=AD+BC +De exemplu: reacia de recunoatere a acidului sulfuric (dintre clorura de bariu i acidul sulfuric): BaCl2+ H2SO4= BaSO4 + 2HClReacia de neutralizare Reacia de neutralizareeste reacia chimic dintre o baz i un acid, n urma crora rezult o sare i ap. Aceast reacie este o reacie de schimb. Formul general: H(radical) + (Metal)OH = H20 + (Metal)(Radical) +De exemplu: HCl + NaOH = H20 + NaCl

Reacia endoterm+Reacia endotermeste reacia chimic cu absorbie de cldur. EX: H2O2= H2O + 1/2O2-QReacia exoterm+Reacia exotermeste reacia chimic cu degajare de cldur. Exemplu: NaOH + H2O = NaOH(aq)+ QReacia lent+Reacia lenteste reacia chimic ce se desfoar ncet. Exemple de reacii lente servesc:-descompunerea clorurii de argint;-rncezirea grsimilor;-fierberea alcoolic;-coclirea obiectelor de aram.

Viteza si efectul termicNH3

Reacia rapid+Reacia rapideste reacia chimic ce se desfoar imediat dup ce intr n contact componentele. +Exemple de reacii rapide sunt:reaciaindicatorilorn prezena acizilor i bazelor;exploziileReacii catalitice+Reaciile cataliticesunt reacii care se desfoar n preajma unor catalizatori. Catalizatorii sunt substane chimice care mresc viteza unei reacii, aparent ei rmnnd neschimbai. (V2O5; MnO2). Acest lucru nseamn c ei nu reacioneaz cu substanele din reacie, rmnnd la fel, ci doar mresc viteza reaciei (n cazul n care reacia se desfoar pe durat mai lung. De exemplu: 2KClO3= 2KCl + 3O2

Reacii de combinare+Reacia de combinare este reacia chimic ce are loc ntre dou sau mai multe substane chimice, simple sau compuse, cu obinerea unei singure substane compuse.+Ecuaia general este: A + B = AB. Aceast reacie se mai numete i reacie de sintez. Importana reaciei de combinare const n obinerea unor substane chimice eseniale pentru industrie i viaa de toate zilele, conform exemplelor de mai jos:-Sinteza acidului clorhidric: H2 + Cl2 = 2HCl-Sinteza amoniacului: N2 + 3H2 = 2NH3-Stingerea varului: CaO + H2O = Ca(OH)2

Exemple

Reacii de substituie+Reactia chimica ce are loc intre o substanta chimica simpla si una compusa cu obtinerea altei substante simple si altei substante compuse prin mecanism de schimb se numeste reactie de inlocuire sau substitutie.+Ecuaia general:A + BC = AC + B+Reactia de inlocuire se aplica la obtinerea unor gaze precum hidrogenul prin reactia dintre metalele situate in stanga hidrogenului in seria activitatii chimice a metalelor si acizi: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 De asemenea, prin acest tip de reactie chimica se pot obtine metale mai putin reactive conform seriei activitatii chimice a metalelor: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu albastru verde brun-roscat

Reacii de schimb+Este reactia chimica ce are loc intre doua substante chimice compuse cu obtinerea altor doua substante chimice compuse prin mecanism de schimb sau dubla inlocuire Ecuatia generala:AB + CD = CB + AD Reactia de schimb sau dubla inlocuire are loc prin schimbarea primului element chimic intre doua substante chimice compuse. Prin acest tip de reactie chimica se pot identifica substantele chimice care contin diferiti radicali acizi cum ar fi radicalul clorura sau sulfat: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2 albastru precipitat alb nisipos HCl + AgNO3 AgCl + HNO3+NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 precipitat alb-branzos

Reacii de descompunere+Reactia de descompunere este reactia chimica in urma careia, dintr-o substanta chimica compusa, se obtin doua sau mai multe substante chimice simple sau compuse. Ecuatia generala: AB = A + B Reactia de descompunere se mai numeste si reactie de ANALIZA.+Importanta reactiei de descompunere consta in obtinerea unor substante chimice importante. Aceste reactii au loc in conditii speciale. +Reactia de descompunere a calcarului are loc in cuptorul de var, la temperatura ridicata. CaCO3 = CaO + CO2 In urma reactiei se obtine CaO, var nestins, care se stinge cu apa si se foloseste in constructii ca var stins.

+Descompunerea cloratului de potasiu se foloseste pentru obtinerea oxigenului in laborator. 2KClO3 = 2KCl + 3O2 Este o substanta care explodeaza usor si se utilizeaza la prepararea prafului de pusca.+Descompunerea apei oxigenate nu are loc la incalzire ci folosindu-se un catalizator de dioxid de mangan. 2 H2O2 = 2H2O + O2 Reactia are loc si la dezinfectarea ranilor. Substanta dezinfectanta este oxigenul care se degaja. +Dupa natura amoniacul se regasesc in stare pura, solida si lichida. P.u a benefecia de anumite calitati si mai ales p.u a nu ne confrunta cu probleme din cauza amoniacului este bine sa-l folosim in cantitati foarte mici.

Amoniacul nu este folosit numai in bucatarie pentru preparate, are numeroase proprietati care va pot ajuta in situatii neasteptate:Daca cumva ati fost piscat de furnici citeva picaturi de amoniac vor grabi vindecarea.Daca va simtiti abositi este bine de a face o baie cada cu 4-5 linguriti de amoniac adaugate in apa. Va invioreaza!Obiectele de nichel si argint se curata perfect cu apa amestecata cu amoniac in parti egale.Obiectele de lina ramin suple si moi, daca in ultima apa de clatire se adauga citeva picaturi de amoniac.

6.Curiozitati

Petele de mucegai ies de pe rufe cu un ameste de apa si amoniac.Cind curatiti periile fie ele pentru par sau pentru covoare se curata foarte bine cu un amestec de amoniac si apa.Bijuteriile su curata foarte usor daca sunt puse in apa si se adauga o lingurita de amoniac.Indiferent pentru ce folositi amoniacul fie pentru mincaruri sau pentru actiuni ca cele espuse anterior, trebuie folosit in cantitati foarte mici din pricina faptului ca in cantitati mari este toxic.

A verificat: Herghelegiu RodicaA elaborat: Paraschiv Elena gr.COM 141 al CNC