Phương trình nhiệt phân NH4NO3
NH4NO3 → N2O + 2H2O
Phản ứng hóa học NH4NO3 → N2O + 2H2O là một phản ứng phân hủy nhiệt động học, trong đó Ammonium Nitrat (NH4NO3) phân hủy thành Nitrous Oxid (N2O) và nước (H2O). Phản ứng này thường xảy ra ở nhiệt độ cao, khoảng 210 độ C, và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tiễn.
Cơ chế phản ứng
Cơ chế của phản ứng NH4NO3 → N2O + 2H2O là quá trình phân hủy phân tử NH4NO3 thành các phân tử N2O và H2O. Quá trình này xảy ra thông qua các bước tách nhóm NH4 và NO3 và sản phẩm tạo ra là N2O và H2O.
Điều kiện nhiệt phân NH4NO3
Nung NH4NO3 ở nhiệt độ < 500oC tạo ra khí N2O
Nếu nung NH4NO3 ở nhiệt độ > 500 độ C tạo ra khí N2
NH4NO3 → N2 + H2O
Mở rộng thêm nhiệt phân muối amonitrat
Lý giải tại sao cùng là nhiệt phân nhưng lại cho ra các sản phẩm khác nhau. Thì thực chất quá tình nhiệt phân ở từng mức nhiệt độ khác nhau sẽ cho sản phẩm khác nhau. Ở 210°C thì sẽ cho ra khí NO2 ( khí cười) và khí NH3. Cụ thể
7NH4NO3 → 6NH3 + 8NO2 + 5H2O
Ứng dụng thực tiễn của phản ứng
Phản ứng hóa học NH4NO3 → N2O + 2H2O được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:
1. Sản xuất khí N2O
Phản ứng NH4NO3 → N2O + 2H2O là một phương pháp sản xuất khí N2O, một loại khí dùng trong y tế và thực phẩm. N2O được sử dụng trong phẫu thuật để làm giảm đau, và trong thực phẩm để tạo bọt.
2. Sử dụng trong pháo hoa
Phản ứng NH4NO3 → N2O + 2H2O cũng được sử dụng trong sản xuất pháo hoa. Trong quá trình sản xuất pháo hoa, NH4NO3 thường được sử dụng làm chất oxy hóa.
3. Dùng trong phân bón
NH4NO3 còn được sử dụng trong sản xuất phân bón, là một nguồn cung cấp đáng tin cậy của Nitơ (N) và lân (P).
Những ứng dụng thực tiễn của phản ứng hóa học NH4NO3 → N2O + 2H2O chứng tỏ tính ứng dụng và quan trọng của phản ứng này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1.
Nhiệt phân muối NH4NO3 ta thu được khí A và H2O. Vậy khí A là:
A. N2
B. N2O
C. NO2
D. O2
Đáp án B
Câu 2.
Cho dung dịch NaOH dư vào 100 ml dung dịch(NH4)2SO4 1M, đun nóng nhẹ. Tinh thể tích NH3 thu được ở đktc?
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 6,72 lít
Đáp án C
n(NH4)2SO4 = 0,1 mol
(NH4)2SO4 + 2NaOH→ Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
0,1 → 0,2
=> VNH3 = 0,2 .22,4 = 4,48 lit
Câu 3.
Phản ứng nhiệt phân nào dưới đây chưa đúng (đều có nhiệt độ)
A. NH4NO3 → N2O + 2H2O
B. 2HgO → 2Hg + O2
C. CaCO3 → CaO + CO2
D. NaNO3 → NaNO2 + 1/2O2
Đáp án D. Phản ứng nhiệt phân của NaNO3 là:
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
Phản ứng trên đưa ra sai số lượng chất sản phẩm và chất tham gia, thiếu chất NaNO3 để phản ứng hoàn toàn.
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Amoni_nitrat