пользователей: 21265
предметов: 10469
вопросов: 178036
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Азотные удабрения. Амиды, имиды и нитриды металлов. Значение азота в пиротехнической промышленности.

NH4H2PO4, (NH4)2HPO– аммофос, комбинированное удобрение неорганические и органические азотосодержащие вещества, которые вносят в почву для повышения урожайности. К минеральным азотным удобрениям относят амидные, аммиачные и нитратные. Азотные удобрения получают главным образом из синтетического аммиака. Из-за высокой мобильности соединений азота, его низкое содержание в почве часто лимитирует развитие культурных растений, поэтому внесение азотных удобрений вызывает большой положительный эффект.

Из всех типов удобрений азотные наиболее подвержены воздействию со стороны почвенных микроорганизмов. В первую неделю после внесения до 70 % массы удобрения потребляется бактериями и грибами (иммобилизуются), лишь после их гибели входящий в их состав азот может использоваться растениями. Большие потери азота удобрений происходят из-за выноса легкорастворимых нитратов и солей аммония из почвенного профиля, а также в ходе денитрификации (газообразные потери) и из-за нитрификации(образование нитратов и их вынос). В итоге коэффициент использования удобрений растениями редко достигает 50 %, их применение может вызывать эвтрофикацию близлежащих водоёмов. Образующийся в ходе денитрификации N2O является сильным парниковым газом. Виды азотных удобрений

Аммиачные удобрения: Сульфат аммония. Хлористый аммоний. Карбонат аммония. Сульфид аммония. Аммофос и диаммофос.

Аммиачно-нитратные удобрения: Аммиачная селитра. Сульфонитрат  аммония

Нитратные удобрения: Натриевая селитра. Кальциевая селитра

Другие:

Мочевина (карбамид)

Амидыметаллов MeNH2 — соединения, содержащиеионы NH2. Амиды являются аналогами гидроксидов, но являются более сильными основаниями. Некоторые амиды растворяются в аммиаке, причем амид растворим в аммиаке также, как и гидроксид этого металла в воде. Аммиачные растворы амидов проводят электрический ток.

В амиде один или два атома водорода могут быть замещены на органические радикалы, как, например, в диизопропиламиде лития LiN(C3H7)2

Диизопропиламид лития — амид, в котором атомы водорода замещены органическими радикалами

Способы получения

Амиды образуются при взаимодействии активных металлов с аммиаком. Так, амиднатрия NaNH2 получают пропусканием газообразного аммиака над расплавленным натрием, эта реакция обусловлена кислотными свойствами аммиака:

2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + Н2

Химические свойства

Амиды подвергаются необратимому гидролизу:

NaNH2 + H2O = NaOH + NH3

В том числе в спиртах, собразованием алкоголят:

NaNH2 + C2H5OH = C2H5ONa + NH3

ИМИДЫ МЕТАЛЛОВ, соед. общей ф-лы М2/nNН, где n - степень окисления металла М. Легко гидролизуются водой, образуя гидроксид металла и NH3. При нагр. переходят в нитриды металлов или разлагаются на своб. металл, N2 и Н2. Получают имиды металлов нагреванием амидов металлов в вакууме при 400-600 °С. Известно небольшое число имидов металлов. Наиб. изучен имид лития Li2NH, к-рый существует в двух кристаллич. модификациях; до 83 °С устойчива форма с тетрагон. решеткой (а = 0,987 нм, b = 0,970 нм, с = 0,983 нм, z = 16; плотн. 1,20 г/см3), выше 83°С - с кристаллич. решеткой типа анти флюорита (плотн. 1,48 г/см3). Получено множество орг. производных имидов металлов, в к-рых атомводорода замещен на орг. pадикал.

Нитриды — соединения азота с менее электроотрицательными элементами, например, с металлами (AlN;TiNx;Na3N;Ca3N2;Zn3N2; и т. д.) и с рядом неметаллов (NH3, BN, Si3N4). Соединения азота с металлами чаще всего являются тугоплавкими и устойчивыми при высоких температурах веществами, например, эльбор. Нитридные покрытия придают изделиям твёрдость, коррозионную стойкость; находят применение в энергетике, космической технике.

Нитриды ионного типа легко разлагаются водой и кислотами, проявляя основные свойства:

Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3

Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3

агревание нитридов элементов V, VI и VIII групп приводит к их разложению с выделением азота, низших нитридов и твердых растворов азота в металлах. Нитриды бора, кремния, алюминия, индия, галлия и переходных металлов IV группы при нагревании в вакууме не разлагаются.

Окисление нитридов кислородом приводит к образованию оксидов металлов и азота. Взаимодействие нитридов с углеродом приводит к карбидам и карбонитридам.

Азот в пиротехнической промышленности

Все нитраты являются хорошими окислителями; они легко отдают свой кислород, выделяя азот, различные его окислы, или аммиак (в зависимости от условий реакции). Нитраты более стойки в химическом отношении, но также образуют с горючими веществами легко воспламеняющиеся смеси [3].

В пиротехнике большей частью применяются нитраты калия, бария, стронция, реже – натрия.

Разложение нитратов происходит с поглощением тепла

 

 

Билет 6)

Азо́тная кислота́ (HNO3) — сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной и ромбической    решётками.

Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 68,4 % и tкип120 °C при нормальном атмосферном давлении. Известны два твёрдых гидрата: моногидрат (HNO3·H2O) и тригидрат (HNO3·3H2O).

Процесс производства разбавленной азотной кислоты складывается из трех стадий:

конверсия аммиака с целью получения оксида азота

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

окисление оксида азота до диоксида

2NO + O2 =2NO

абсорбция оксидов азота водой

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3.

Химические свойства азотной кислоты

Азотная кислота  проявляет различные химические свойства в зависимости от концентрации и вещества, с которым она реагирует. Рассмотрим эти варианты
- если  азотная кислота концентрированная:
С металлами железом (Fe), хромом (Cr), алюминием (Al), золотом (Au), платиной (Pt), иридием (Ir), натрием (Na) - не взаимодействует по причине образования на их поверхности защитной плёнки, которая не позволяет дальше окисляться металлу.

Со всеми остальными  металлами при химической реакции выделяется бурый газ (NO2). Например, при химической реакции с медью (Cu): 

4HNO3 конц. + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O

С неметаллами, например с фосфором:

5HNO3 конц. + P = H3PO4 + 5NO2 + H2O

- если  азотная кислота разбавленная:
При взаимодействии с щелочно-земельными металлами, а также цинком (Zn), железом (Fe), она окисляется до аммиака (NH3) или же до аммиачной селитры (NH4NO3). Например при реакции с магнием (Mg):

10HNO3 разб + 4Zn = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Но может также и образовываться закись азота (N2O), например , при реакции с магнием (Mg):

10HNO3 разбавл. + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + N2O + 3H2O

С остальными металлами реагирует с образованием оксида азота (NO), например, растворяет серебро (Ag):

2HNO3 разбавл. + Ag = AgNO3 + NO + H2O
Аналогично реагирует с неметаллами, например с серой:
2HNO3 разбавл. + S = H2SO4 + 2NO - окисление серы до образования серной кислоты и выделения газа оксида азота.

- химическая реакция с оксидами металлов, например, оксид кальция:
2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O - образуется соль (нитрат кальция)

И вода
-  химическая  реакция с гидроксидами (или основаниями), например, с гашеной известью

2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + H2O - образуется соль (нитрат кальция) и вода - реакция нейтрализации
- химическая реакция с солями, например с мелом:
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2 - образуется соль (нитрат кальция) и другая кислота (в данном случае - угольная, которая распадается на воду и углекислый газ) Концентрированная азотная кислота пассивирует (создает защитную оксидную пленку на поверхности) металлы: железо (Fe), хром (Cr), алюминий (Al).
В химических реакциях азотная кислота может восстанавливаться до продуктов с различной степенью окисления:
NO2 N2O3 NO N2O N2 NH4NO3
В реальных химических реакциях, как правило образуется несколько продуктов с различной степенью окисления. Насколько восстановится азотная кислота при взаимодействии с тем или иным металлом зависит от природы восстановителя и от условий реакции, прежде всего от концентрации кислоты. Чем более концентрированной является азотная кислота в реакции тем меньше она восстанавливается. При реакциях с концентрированной кислотой как правило образуется NO2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами (Cu, Ag, Hg) выделяется NO. В случае более активных металлов (Fe, Ni, Zn) образуется N2O. Сильно разбавленная азотная кислота взаимодействует с активными металлами (Zn, Mg, Al) с образованием иона аммония.
При действии азотной кислоты на металлы водород, как правило, не выделяется.
При окислении неметаллов концентрированная азотная кислота, восстанавливается до NO2:
S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
Разбавленная кислота восстанавливается до NO:
3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5 NO


13.06.2016; 17:26
хиты: 3
рейтинг:0
Естественные науки
химия
неорганическая химия
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь