Amonijev nitrat
Amonijev nitrat (NH4NO3) je amonijeva ionska sol. Svojstva proizlaze iz sastava, veza, geometrije i ponašanja čestica u čistoj tvari ili otopini.
Osnovni podaci
Što govori formula
Jedna formulna jedinka NH4NO3 sadrži 2 × dušik (N), 4 × vodik (H), 3 × kisik (O). Iz relativnih atomskih masa dobiva se molarna masa približno 80.043 g/mol. Indeksi označuju broj atoma; sami ne određuju naboje, geometriju ni oksidacijska stanja.
Maseni udjeli elemenata
Po masi najveći doprinos daje kisik (O, 60.0 %). Maseni udio ovisi i o broju atoma i o relativnim atomskim masama, pa se ne može zaključiti samo iz indeksa u formuli.
| Elementi u formuli | # | % m/m |
|---|---|---|
| dušik (N) | 2 | 35.0 % |
| vodik (H) | 4 | 5.0 % |
| kisik (O) | 3 | 60.0 % |
Građa i kemijske veze
Amonijev nitrat NH₄NO₃ ionska je sol od NH₄⁺ i NO₃⁻. Amonijev kation približno je tetraedarski, nitratni anion trigonalno planaran, a kristal povezuje kovalentne veze unutar iona s ionskom rešetkom.
Pri tumačenju građe treba razlikovati veze unutar čestice od sila među česticama. Polarnost veze, oblik molekule, delokalizacija elektrona ili mrežasta struktura na različite načine određuju topljivost, fazne prijelaze i reaktivnost.
R3 prikazi
Kemijsko ponašanje
Otapanje NH₄NO₃ u vodi izrazito je endotermno pa se otopina može primjetno ohladiti. Sol sadrži reduciraniji dušik u NH₄⁺ i oksidiraniji u NO₃⁻; pri jakom zagrijavanju moguća je opasna razgradnja.
Brojčana svojstva imaju smisla samo uz navedene uvjete. Temperatura, tlak, čistoća i sastav smjese mogu mijenjati agregatno stanje, gustoću, topljivost i brzinu reakcije. Kod hlapljivih tvari važna je i koncentracija para, a kod čvrstih kristalni oblik i veličina čestica.
Otopine, ravnoteže i uvjeti
U otopini ili plinskoj smjesi ne mora prevladavati isti oblik kao u čistoj tvari. Hidratacija, asocijacija, dimerizacija ili reakcija s otapalom mogu promijeniti stvarnu raspodjelu kemijskih vrsta.
Pri usporedbi podataka zato treba navesti medij i koncentraciju. Ista sumarna formula ne govori jesu li prisutne odvojene molekule, opsežna mreža, hidratizirani oblik ili ravnotežna smjesa više vrsta.
Primjena i značenje
Najviše se koristi kao dušično gnojivo i u kontroliranim industrijskim formulacijama.
Primjena tvari proizlazi iz kombinacije reaktivnosti, polarnosti, hlapljivosti, mehaničkih svojstava ili sposobnosti stvaranja drugih materijala. Korisno svojstvo u kontroliranom procesu može pri nekontroliranom izlaganju postati izvor rizika.
Sigurnost i pravilan kontekst
Snažan je oksidans, a velike količine ili onečišćenje povećavaju požarni i eksplozijski rizik.
Sigurnosni profil ovisi o dozi, koncentraciji, agregatnom stanju i putu izlaganja. Kod plinova i hlapljivih tekućina ključno je prozračivanje, a kod prašina i veličina čestica. Sam kemijski naziv zato nije dovoljan za procjenu rizika.
Važna usporedba
U odnosu na KNO₃ sadrži amonijev kation koji mijenja toplinsku i kiselinsko-baznu kemiju.
Usporedba srodnih spojeva pokazuje da mala promjena funkcionalne skupine, oksidacijskog stanja ili prostorne građe može snažno promijeniti polarnost, reaktivnost, toksičnost i primjenu.