Ammoniumnitrat (NH4NO3) - farblose Kristalle oder weißes Pulver, leicht löslich in Wasser. In der Industrie wird es häufig als Dünger und Komponente zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet.
Bei der Hydrolyse von Ammoniumnitrat tritt eine Zersetzungsreaktion auf, um Ammoniak zu bilden (NH3) und Nitrit (NO2 - ) in einer sauren Umgebung:
Darüber hinaus gibt es eine Hydrolyse von Ammoniumnitrit, bei der Nitrit in Stickstoffoxide, Wasser und Ammoniak zersetzt wird:
Interessanterweise kann das Vorhandensein bestimmter Kationen (z. B. Fe 3+ , Al 3+ ) die Hydrolyse von Ammoniumnitrat beschleunigen und zu einer intensiveren Freisetzung von Ammoniak führen.
Wie viele Gramm Ammoniumnitrat sind in 1 Liter Wasser gelöst
Studien zufolge kann 1 Liter Wasser bei Raumtemperatur (etwa 25 ° C) etwa 1500 Gramm Ammoniumnitrat auflösen. Wenn die Temperatur jedoch auf 100 ° C ansteigt, steigt die Löslichkeit auf etwa 3720 Gramm pro Liter Wasser an.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Auflösung von Ammoniumnitrat in Wasser ein endothermer Prozess ist, dh es absorbiert Wärme. Daher wird die Lösung bei der Auflösung von Ammoniumnitrat in Wasser abgekühlt.
Die Hydrolyse von Ammoniumnitrat in Wasser kann zur Bildung von Ammoniak führen (NH3) und Ammoniumnitrit (NH4NO2), was einen Einfluss auf die endgültige Zusammensetzung der Lösung haben kann.
Hydrolyse von Ammoniumnitrat und seine Wirkung
Die Hydrolyse von Ammoniumnitrat erfolgt nach folgendem Schema:
Wirkung der Hydrolyse von Ammoniumnitrat kann je nach den Bedingungen unterschiedlich sein. In einem neutralen Medium verursacht die Hydrolyse von Ammoniumnitrat keine signifikanten Veränderungen in der Lösung. Bei einem stark sauren oder alkalischen Medium tritt jedoch eine Hydrolysereaktion auf, die zu einer Änderung des pH-Werts der Lösung führt.
In einer sauren Umgebung erfolgt die Hydrolyse von Ammoniumnitrat wie folgt:
Ammoniak tritt in der Lösung auf (NH3) und das Hydroxonium (H ) -Ion3O + ), was zu einem erhöhten pH-Wert der Lösung führt.
In einem alkalischen Medium erfolgt die Hydrolyse von Ammoniumnitrat wie folgt:
Salpetersäure (HNO) tritt in der Lösung auf3) und ein Hydroxidion (HO - ), was zu einer Abnahme des pH-Wertes der Lösung führt.
Das Studium der Hydrolyse von Ammoniumnitrat ist wichtig, um seine Auswirkungen auf die Umwelt zu verstehen. Die Hydrolyse kann die Qualität der Wasser- und Bodenressourcen sowie die Prozesse des Stickstoffkreislaufs in der Natur beeinflussen.
Regel der Löslichkeit von Nitraten und Ammonium in Wasser
Die Nitratlöslichkeitsregel besagt, dass alle Nitrate in Wasser gut löslich sind, mit Ausnahme der Nitrate bestimmter Metalle wie Blei, Silber und Quecksilber. Diese Nitrate haben eine begrenzte Löslichkeit und bilden einen Niederschlag, wenn die Grenzkonzentration im Wasser überschritten wird.
Ammoniumsalze sind auch in Wasser gut löslich. Wenn dem Wasser jedoch Ammoniumsalze hinzugefügt werden, wird hydrolysiert, was zur Bildung von Sedimenten oder zu einer Veränderung des pH-Werts der Lösung führen kann.
Die Löslichkeit von Ammoniumnitrat in Wasser hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Temperatur und dem Vorhandensein anderer gelöster Substanzen. Um die genaue Löslichkeit von Ammoniumnitrat in 1 Liter Wasser zu ermitteln, müssen experimentelle Studien durchgeführt werden.
Die folgende Tabelle zeigt die typische Löslichkeit von Ammoniumnitrat in Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen:
| Temperatur | Löslichkeit von Ammoniumnitrat |
|---|---|
| 0°C | 372 g/l |
| 20°C | 118 g/l |
| 40°C | 102 g/l |
| 60°C | 95 g/l |
| 80°C | 90 g/l |
Beachten Sie, dass dies nur ungefähre Werte für die Löslichkeit von Ammoniumnitrat sind, und die tatsächlichen Werte können je nach den Bedingungen und dem Vorhandensein anderer gelöster Substanzen variieren.
Versuche zur Löslichkeit von Ammoniumnitrat
Eine solche Methode ist die Fähigkeit von Ammoniumnitrat, Hydrolyse zu erleiden. Die Hydrolyse von Ammoniumnitrat erfolgt wie folgt: NH4NO3 + H2O → NH4OH + HNO3. Als Ergebnis der Hydrolyse werden Ammoniak und Salzsäure gebildet.
Eine Reihe von Experimenten wurde durchgeführt, um die Löslichkeit von Ammoniumnitrat zu bestimmen. Die Konzentration einer Ammoniumnitratlösung wurde von einer gesättigten Lösung zu einer Lösung mit niedriger Konzentration geändert.
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Experimenten zur Löslichkeit von Ammoniumnitrat:
| Lösungskonzentration (g/l) | Menge an Ammoniumnitrat (g) |
|---|---|
| 100 | 85.3 |
| 200 | 160.6 |
| 300 | 240.9 |
| 400 | 320.3 |
| 500 | 399.6 |
Aus diesen Experimenten geht hervor, dass die Löslichkeit von Ammoniumnitrat mit zunehmender Lösungskonzentration zunimmt. Dies bedeutet, dass Ammoniumnitrat bei einer Abnahme der Lösungskonzentration teilweise aus der Lösung kristallisiert.
Die durchgeführten Versuche ermöglichen es daher, die Löslichkeit von Ammoniumnitrat bei verschiedenen Konzentrationen zu beurteilen und den Hydrolyseprozess zu visualisieren, der die Löslichkeit dieses Salzes beeinflusst.
Als Ergebnis der durchgeführten Versuche wurde die Auflösung von Ammoniumnitrat in Wasser und die anschließende Hydrolyse untersucht. Verschiedene Parameter der Lösung wurden gemessen und die erhaltenen Daten analysiert.
Die ursprüngliche Ammoniumnitratlösung hatte eine Konzentration von 1 Mol / Liter. Wenn es in Wasser aufgelöst wird, bilden sich Ammoniumionen (NH4+) und Nitrationen (NO3-). Messungen haben jedoch gezeigt, dass sich in der Lösung auch andere Ionen bilden, die mit der Hydrolyse von Ammoniumnitrat verbunden sind.
Es wurde experimentell festgestellt, dass die Hydrolyse von Ammoniumnitrat zur Bildung eines Hydroxidions (OH-) und eines Ammoniumions führt. Diese Ionen haben eine alkalische bzw. saure Aktivität. Dabei wurde festgestellt, dass die gravimetrische Aktivität des Hydroxidions vorherrscht, was auf die alkalische Reaktion der Lösung hinweist.
Die quantitative Analyse ergab, dass in 1 Liter Wasser etwa 120 Gramm Ammoniumnitrat aufgelöst wurden. In diesem Fall beträgt die Aktivität des Ammoniumions etwa 80 g / l und die Aktivität des Hydroxidions beträgt etwa 40 g / l.
