Фосфат аммония как получить уравнение

Формула фосфата аммония, свойства и основные применения

фосфат аммония неорганическое вещество, которое образуется при взаимодействии аммиака (NH3) с фосфорной кислотой (H3PO4). В результате получается водорастворимая соль, очень важная для сельскохозяйственного сектора..

Его химическая структура состоит из группы фосфатов (H2PO4) и аммония (NH4). Фосфатная группа состоит из фосфорного ядра (P), которое связывается с кислородом с двойной связью, с двумя гидроксидами (OH) и с кислородом с одинарной связью.

В свою очередь, этот последний кислород связан с аммонием, образуя, таким образом, всю молекулу фосфата аммония. Его формула представлена ​​в виде (NH4) 3PO4.

В природе это происходит в кристаллах. Это продукт, который производится в масштабе довольно экономно.

Основные характеристики

Это происходит в природе в виде белых кристаллов в форме четырехугольных призм или в виде ярко-белых порошков.

В удобрениях он поставляется в гранулированном виде или в виде порошка. Не имеет характерного запаха.

Фосфат аммония обычно является стабильным веществом, поэтому вам не нужно обращать большого внимания на то, будете ли вы реагировать с каким-либо агентом.

В отличие от других веществ, он не представляет опасности для контакта. Однако в случае проглатывания или раздражения важно проконсультироваться с врачом.

свойства

— Это водорастворимое соединение.

— Он имеет плотность 1800 кг / м3.

— Имеет молекулярную массу 115 г / моль.

— Нерастворим в ацетоне.

— Его pH слегка кислый. Он входит в диапазон от 4 до 4,5.

приложений

Основное применение фосфата аммония — удобрения. Растения нуждаются в минералах и питательных веществах, которые они получают из земли, чтобы развиваться, расти и производить.

К ним относятся азот и фосфор. Поскольку фосфат аммония растворим в воде, растения очень легко поглощают его из земли..

Фосфат аммония также играет фундаментальную роль в фотосинтезе, дыхании и управлении энергией растений..

С другой стороны, было проведено исследование для использования этого соединения в качестве элемента хранения водорода в топливных элементах.

Тенденция к поиску эффективных технологий привела к испытаниям различных материалов, но многие из них слишком дороги. Фосфат аммония очень дешевый, поэтому он может представлять собой отличный вариант.

Некоторые компании используют его как огнетушитель.

Фосфат аммония: состав, свойства, получение, применение

Фосфат аммония: состав, свойства, получение, применение — Наука

Содержание:

В фосфат аммония Это семейство солевых соединений, которые образуются в результате реакции между фосфорной кислотой и аммиаком. Согласно неорганической номенклатуре, это название соответствовало бы соли, химическая формула которой (NH₄)₃PO₄, состоящий из катионов аммония, NH₄ + , и фосфат-анионы PO₄ 3- .

Изображение этих ионов показано на нижнем изображении. (NH₄)₃PO₄ он также известен как трехосновный фосфат аммония или фосфат триаммония. Эти названия связаны с тем, что, как уже отмечалось, ЗП₄ 3- имеет три отрицательных атома кислорода, способных принимать протоны, H + , от окружающей кислоты.

Именно это и происходит с NH₄ + собственной структуры. Следовательно, фосфат аммония нестабилен, разлагается на NH.₄ЧАС₂PO₄ и NH₃. Поэтому эта соль источает сильный запах аммиака.

Другие соли фосфата аммония более стабильны и полезны. Например, они используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений, а кристаллы некоторых из них даже имеют оптическое и физическое применение.

Это семейство солей простое, но разнообразное при изменении кислотности среды, в которой они находятся.

Состав

Фосфат аммония состоит из ионов NH.₄ + и ПО₄ 3- , обе геометрии тетраэдра. Электроны ПО₄ 3- распределены между тремя атомами кислорода связей P-O – , отрицательный заряд которого сильно притягивает NH₄ + . Следовательно, можно было подумать, что кристаллическая структура (NH₄)₃PO₄ сильный.

В нем ионы NH₄ + и ПО₄ 3- Они находятся в соотношении 3: 1, что означает, что в их кристаллах в три раза больше ионов NH.₄ + что ионов ПО₄ 3- . Таким образом, их электростатические взаимодействия в конечном итоге определяют тетрагональный кристалл.

То же самое происходит частично и с другими солями этого фосфата: (NH₄)₂HPO₄ и NH₄ЧАС₂PO₄, в котором ПО₄ 3- выиграл один или два H + соответственно. В его кристаллах, в основном тетрагональных, электростатические взаимодействия слабее из-за меньшего ионного заряда.

Однако они более энергетически устойчивы, особенно NH₄ЧАС₂PO₄, так как он имеет самую высокую температуру плавления.

С другой стороны, соли фосфата аммония также могут образовывать гидраты, включая молекулы воды в свои кристаллические структуры.

Свойства фосфата аммония

Имена

(NH₄)₃PO₄

Эта формула, строго следуя неорганической номенклатуре, соответствует соли фосфата аммония. Другие допустимые имена:

-Тиблоосновный фосфат аммония

-Триаммоний или триаммоний фосфат

(NH₄)₂HPO₄

У этой соли есть несколько наименований согласно номенклатуре предпочтений. Наиболее распространенными, помимо диаммонийфосфата, являются:

-Фосфат аммонийной кислоты

-Двухосновной фосфат аммония

В отличие от (NH₄)₃PO₄, состоит из ионов NH₄ + и HPO₄ 2- в соотношении 2: 1.

NH₄ЧАС₂PO₄

Эта соль соответствует «наиболее кислой версии» фосфата аммония. В нем ПО₄ 3- выиграл два H + , уменьшая его ионный заряд до H₂PO₄ – . Поэтому их наиболее распространенные названия:

-Одноосновной фосфат аммония (потому что в нем почти нет кислорода, способного принимать протоны)

-Диацид фосфат аммония

Некоторые из приведенных выше имен также можно изменить на:

Как видно, возможных названий много. Важно знать, как соотнести их непосредственно с формулами любой из трех солей, соответствующих семейству фосфатов аммония.

Молярные массы

Внешность

Соли фосфата аммония объединяет то, что все они белые. За исключением триаммонийного или трехосновного фосфата аммония, другие соли не выделяют запаха аммиака при нормальных условиях.

Точки плавления

(NH₄)₃PO₄ он ломается, прежде чем сможет расплавиться. Между тем, (NH₄)₂HPO₄ плавится при 155 ºC, а NH₄ЧАС₂PO₄ при 190 ° С. Самая высокая температура плавления NH₄ЧАС₂PO₄ указывает на большую стабильность и более прочную ионную связь.

Точки кипения

Безмерно, так как они разлагаются при плавлении.

Растворимость

Соли фосфата аммония хорошо растворимы в воде, так как (NH₄)₃PO₄ гигроскопичное твердое вещество. Однако они нерастворимы в этаноле, ацетоне и жидком аммиаке.

Разложение

Все соли фосфата аммония могут выделять аммиак при разложении. Кроме того, в зависимости от интенсивности тепла они разлагаются на фосфорную кислоту, в конечном итоге выделяя вредные газы оксидов азота и фосфора.

Получение

Соли фосфата аммония получают в результате реакции нейтрализации между фосфорной кислотой и аммиаком:

Как можно видеть, если желательно получить «менее основные» фосфаты аммония, что означает то же самое, что и «более кислые», необходимо изменять пропорции реагентов, которые добавляют в реактор. Обычно оксид фосфора, P₂ИЛИ₅, как источник фосфора для соответствующей кислоты.

На самом деле они NH₄ЧАС₂PO₄ (MAP, аббревиатура на английском языке: моноаммонийфосфат) и (NH₄)₂HPO₄ (DAP) соли фосфата аммония, имеющие самую высокую коммерческую ценность. Между тем, (NH₄)₃PO₄ он наименее коммерциализирован именно потому, что он наиболее нестабилен и, возможно, самый дорогой в приготовлении.

Приложения

Одним из непосредственных последствий предыдущего абзаца является то, что большинство случаев использования солей фосфата аммония связано с NH₄ЧАС₂PO₄ и (NH₄)₂HPO₄. (NH₄)₃PO₄С другой стороны, от него почти нет никакой пользы, так как он быстро разлагается.

Удобрения

Соли фосфата аммония — хорошие удобрения, так как они обеспечивают два важных питательных вещества для развития растений: азот и фосфор. Кроме того, они растворимы в воде, поэтому быстро становятся доступными в почве для правильного поглощения корнями.

Они хранятся без каких-либо проблем, и, если нет пожара, они не выделяют аммиак — газ, который может повредить ткани растений.

Антипирены

При разложении солей фосфата аммония выделяются различные газы, которые, хотя и вредны, вытесняют кислород из воздуха при полном пожаре. Именно поэтому их используют как антипирены. Таким образом, распространение пламени замедляется или замедляется.

Оптика и физика

NH₄ЧАС₂PO₄ Он используется в оптических приложениях, потому что его кристаллы демонстрируют двойное лучепреломление, то есть имеют двойное лучепреломление. Они также обладают пьезоэлектрическими свойствами, поэтому используются в преобразователях.

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия. (Четвертый выпуск). Мак Гроу Хилл.
2. Википедия. (2020). Фосфат аммония. Получено с: en.wikipedia.org
3. Elsevier B.V. (2020). Фосфат аммония. ScienceDirect. Получено с: sciencedirect.com
4. Дайан Милнер. (04 февраля 2019 г.). Многочисленные применения фосфата аммония. Ной Технологии. Получено с: info.noahtech.com
5. Национальный центр биотехнологической информации. (2020). Трехосновный фосфат аммония. База данных PubChem., CID = 57517680. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Милек Дж. Т., Нойбергер М. (1972) Дигидрофосфат аммония (ADP). В кн .: Линейные электрооптические модульные материалы. Спрингер, Бостон, Массачусетс.
7. Компания «Мозаика». (2020). Фосфат моноаммония (MAP). Получено с: cropnutrition.com

9 занятий для детей с синдромом Аспергера (рабочие эмоции)

10 признаков, по которым можно определить биполярное расстройство

Соли аммония: получение и химические свойства

Соли аммония

Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка .

Способы получения солей аммония

1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами . Реакции подробно описаны выше.

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Например , хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:

3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония . При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.

Например , гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:

Химические свойства солей аммония

1. Все соли аммония – сильные электролиты , почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:

NH₄Cl ⇄ NH₄ + + Cl –

2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями , если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.

Например , карбонат аммония реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

Например , хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону , т.к. гидроксид аммония — слабое основание:

4. При нагревании соли аммония разлагаются . При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота. Так разлагаются хлорид, карбонат, сульфат, сульфид и фосфат аммония:

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

При температуре 250 – 300°C:

При температуре выше 300°C:

Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):

Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.

Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.