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Amoníaco

  1. Confeccionar una ficha técnica del Amoniaco.
  2. Usos y aplicaciones del amoniaco, y de sus sales.
  3. Condiciones y materiales para su almacenaje.
  4. Averiguar:

a)Cómo varia la solubilidad del amoniaco en función de la presión y la temperatura.

b)Se puede licuar a temperatura ambiente? Por qué?.

  1. En general, en qué se parecen y en que se diferencian los distintos métodos de obtención de amoniaco a nivel industrial?
  2. Análisis del método Casale.

a)Identificar en el diagrama de flujo cuáles son los distintos aparatos que componen la planta.

b)Confeccionar una lista de los aparatos. Indicar qué función cumple cada uno.

c)Cuáles son las etapas mas importantes del proceso(6 como máximo)?.

  1. Cómo es y cómo funciona el horno de síntesis del amoniaco? Explicar brevemente y esquematizar.

1)

Densidad

0.7714 g/l

Punto de fusión

-78 C

Punto de ebullición

-33.5 C

Temperatura critica

132,39 C

Presión critica

111.16 atm.

Color

Incoloro

Olor

Olor sofocante y picante característico

Es soluble en agua, alcohol, cloroformo, benceno y acetona.

Acción biológica:

Al respirarlo aumenta la presión sanguínea y puede provocar la muerte. Lo mismo bebiendo solución acuosa concentrada.

Los ojos son muy sensibles al amoniaco y quema la piel.

Al disolverse en agua, algunas moléculas quedan como NH3, pero otras reaccionan con esta:

NH3 + H2O à NH4OH

Esta solución, llamada hidróxido de amonio es una base débil (Kb=1.8 x 10-5), estando disociada:

NH4OH Á NH4+ + OH-

Si se calienta esta solución se desprende NH3.

Si bien no es combustible al aire, puede arder en presencia de O2 puro, con llama amarilla y produciendo agua y NO.

4NH3 + 5O2 à 4NO + 6H2O

Reacciona con metales activos a altas temperaturas, formando nitruros. Por ejemplo:

2NH3 + 3Mg Á Mg3N2 + 3H2­

Igualmente a temperaturas elevadas puede actuar como reductor:

2 NH3 + 3CuO Á N2­ + 3Cu + 3H2O

Se convina con sales formando complejos, por ejemplo:

ZnCl2 + 4NH3 Á Zn(NH3)4Cl2

Reacciona con ácidos, formando sales de amonio:

HCl + NH3 à ClNH4

2) Tiene las siguientes aplicaciones:

Refrigeración: en estado liquido se usa como refrigerante para la fabricación de hielo, gracias a su elevado calor de ebullición.

Fabricación de CO3Na2 y CO3HNa por el método de Solvay.

Fabricación de sales de NH4, como NO3 NH4, Cl NH4, PO4(NH4)3, CO3H NH4.

Fabricación de NO3H por el método de Ostwald.

Como reactivo de laboratorio.

3) Los materiales que resisten al amoniaco para poder almacenarlo son:

Plomo (NH3 liquido).

Hierro (no para temperaturas elevadas).

Aceros al cromo.

Cromo níquel.

Fundición sílica.

No sirven el Zinc ni el cobre (forma aminas solubles en presencia del oxigeno del aire).

  1. a)El amoniaco es fácilmente soluble en agua (y también en algunos disolventes orgánicos, como alcohol, cloroformo, acetona, benceno). La solubilidad en agua es, como en todos los gases, dependiente de la temperatura y de la presión y tanto mayor cuanto mas elevada es la presión y mas baja es la temperatura.

    b) Se puede licuar a temperatura ambiente a unos 10C a 6atm de presión, o a 20C a 8.5atm de presión. A -33.5 C . Gracias a esta propiedad para pasarlo del estado gaseoso al estado líquido, en la industria, solamente se necesita un refrigerante y una válvula de reducción.

  2. La diferencia entre los distintos métodos es la siguiente:

Métodos

Presión

Temperatura

Catalizadores

Claude

1000atm

450-500C

Fe, Mo y Al2O3

Haber-Bosch

200atm

550C

Fe2O3, Al 0

Americano

200-300atm

500C

Fe2O3, Al 0

Casale

500-600atm

500C

Fe2O3, Al 0

Fauser

200atm

500C

Fe2O3, Al 0

Podemos decir entonces que se diferencian básicamente en la presión y muy poco en la temperatura, y respecto de los catalizadores son casi todos iguales. A mi opinión la diferencia que hay entre presiones y temperaturas es para variar el rendimiento y tiempo de la reacción.

 

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