Amonijev nitrat
Amonijev nitrat (NH4NO3) je amonijeva ionska sol. Lastnosti izhajajo iz sestave, vezi, geometrije ter iz obnašanja delcev v čisti snovi in v raztopini.
Osnovni podatki
Kaj pove formula
Ena formulna enota NH4NO3 vsebuje 2 × dušik (N), 4 × vodik (H), 3 × kisik (O). Iz relativnih atomskih mas dobimo molsko maso približno 80.043 g/mol. Indeksi pomenijo število atomov; sami ne določajo naboja, geometrije ali oksidacijskega stanja.
Masni deleži elementov
Po masi največ prispeva kisik (O, 60.0 %). Masni delež je odvisen od števila atomov in njihovih relativnih atomskih mas, zato ga ne moremo sklepati samo iz indeksov v formuli.
| Elementi v formuli | # | % m/m |
|---|---|---|
| dušik (N) | 2 | 35.0 % |
| vodik (H) | 4 | 5.0 % |
| kisik (O) | 3 | 60.0 % |
Zgradba in vezi
Amonijev nitrat NH₄NO₃ je ionska sol iz NH₄⁺ in NO₃⁻. Amonijev kation je približno tetraedrski, nitratni anion trigonalno planaren, kristal pa združuje kovalentne vezi v ionih z ionsko mrežo.
Pri razlagi zgradbe moramo ločiti vezi znotraj delca od sil med delci. Polarnost vezi, oblika molekule, delokalizacija elektronov ali mrežna zgradba vplivajo na topnost, fazne prehode in reaktivnost po različnih mehanizmih.
Prikazi R3
Kemijsko obnašanje
Raztapljanje NH₄NO₃ v vodi je izrazito endotermno, zato se raztopina lahko opazno ohladi. Sol vsebuje bolj reduciran dušik v NH₄⁺ in bolj oksidiran dušik v NO₃⁻; pri močnem segrevanju je možna nevarna razgradnja.
Številčne lastnosti imajo pomen le skupaj s pogoji. Temperatura, tlak, čistost in sestava zmesi lahko spreminjajo agregatno stanje, gostoto, topnost in hitrost reakcij. Pri hlapnih snoveh je pomembna tudi koncentracija hlapov, pri trdnih pa kristalna oblika in velikost delcev.
Raztopine, ravnotežja in pogoji
V raztopini ali plinski zmesi ni nujno, da prevladuje ista oblika kot v čisti snovi. Hidratacija, asociacija, dimerizacija ali reakcija s topilom lahko spremenijo dejansko porazdelitev kemijskih vrst.
Pri primerjavi podatkov moramo navesti okolje in koncentracijo. Ista sumarna formula ne pove, ali imamo ločene molekule, razsežno mrežo, hidratirano obliko ali ravnotežno zmes več vrst.
Uporaba in pomen
Največ se uporablja kot dušikovo gnojilo in v nadzorovanih industrijskih formulacijah.
Uporaba snovi izhaja iz kombinacije reaktivnosti, polarnosti, hlapnosti, mehanskih lastnosti ali sposobnosti tvorbe drugih materialov. Koristna lastnost v nadzorovanem procesu je lahko pri nenadzorovani izpostavitvi vir tveganja.
Varnost in pravilen kontekst
Je močan oksidant, velike količine ali onesnaženje pa povečajo požarno in eksplozijsko nevarnost.
Varnostni profil je odvisen od odmerka, koncentracije, agregatnega stanja in poti izpostavitve. Pri plinih in hlapnih tekočinah je ključno prezračevanje, pri prahu pa tudi velikost delcev. Samo kemijsko ime zato ne zadošča za oceno tveganja.
Pomembna primerjava
V primerjavi s KNO₃ vsebuje amonijev kation, ki spremeni toplotno in kislinsko-bazno kemijo.
Primerjava sorodnih spojin pokaže, da lahko majhna sprememba funkcionalne skupine, oksidacijskega stanja ali prostorske zgradbe močno spremeni polarnost, reaktivnost, toksičnost in uporabo.