Dusičnan amonný (NH4NO3)- bezbarvé krystaly nebo bílý prášek, snadno rozpustný ve vodě. V průmyslu je široce používán jako hnojivo a součást pro výrobu výbušnin.
Při hydrolýze dusičnanu amonného dochází k rozkladné reakci za vzniku amoniaku (NH3) a dusitany (NO2 - ) v kyselém prostředí:
Kromě toho dochází k hydrolýze dusičnanu amonného, při které se dusitan rozkládá na dusík oxidy, vodu a amoniak:
Zajímavé je, že přítomnost některých kationtů (například Fe 3+ , Al 3+ ) může urychlit hydrolýzu dusičnanu amonného a vést k intenzivnějšímu uvolňování amoniaku.
Kolik gramů dusičnanu amonného je rozpuštěno v 1 litru vody
Při pokojové teplotě (asi 25 °C) je 1 litr vody schopen rozpustit asi 1 500 gramů dusičnanu amonného, podle studií. Při zvýšení teploty na 100 °C se však rozpustnost zvýší na přibližně 3720 gramů na litr vody.
Je důležité poznamenat, že rozpouštění dusičnanu amonného ve vodě je endotermický proces, to znamená, že absorbuje teplo. Proto při rozpouštění dusičnanu amonného ve vodě dochází k ochlazení roztoku.
Hydrolýza dusičnanu amonného ve vodě může vést k tvorbě amoniaku (NH3 dusitan amonný (NH4NO2), což může mít vliv na konečné složení roztoku.
Hydrolýza dusičnanu amonného a jeho vliv
Hydrolýza dusičnanu amonného probíhá podle následujícího schématu:
Účinky hydrolýzy dusičnanu amonného může se lišit podle podmínek. V neutrálním prostředí hydrolýza dusičnanu amonného nezpůsobuje významné změny v roztoku. V silně kyselém nebo zásaditém prostředí však dochází k hydrolýze, která vede ke změně pH roztoku.
V kyselém prostředí hydrolýzy dusičnanu amonného probíhá následovně:
V roztoku vzniká amoniak (NH3 hydroxonový iont (H)3O +), což vede ke zvýšení pH roztoku.
V alkalickém prostředí dochází k hydrolýze dusičnanu amonného následovně:
V roztoku vzniká kyselina dusičná (HNO3) a hydroxidový iont (HO - ), což vede ke snížení pH roztoku.
Studium hydrolýzy dusičnanu amonného je důležité pro pochopení jeho dopadu na životní prostředí. Hydrolýza může ovlivnit kvalitu vodních a půdních zdrojů a také procesy koloběhu dusíku v přírodě.
Pravidlo rozpustnosti dusičnanů a amonia ve vodě
Pravidlo rozpustnosti dusičnanů říká, že všechny dusičnany jsou dobře rozpustné ve vodě, s výjimkou dusičnanů některých kovů, jako je olovo, stříbro a rtuť. Tyto dusičnany mají omezenou rozpustnost a při překročení maximální koncentrace ve vodě tvoří sediment.
Amonné soli jsou také dobře rozpustné ve vodě. Při přidávání amonných solí do vody však dochází k hydrolýze, která může vést k tvorbě srážek nebo ke změně pH roztoku.
Rozpustnost dusičnanu amonného ve vodě závisí na různých faktorech, jako je teplota a přítomnost jiných rozpuštěných látek. Chcete-li zjistit přesnou hodnotu rozpustnosti dusičnanu amonného v 1 litru vody, je nutné provést experimentální výzkum.
Níže je tabulka ilustrující typickou rozpustnost dusičnanu amonného ve vodě při různých teplotách:
| Teplota | Rozpustnost dusičnanu amonného |
|---|---|
| 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 |
Všimněte si, že to jsou pouze přibližné hodnoty rozpustnosti dusičnanu amonného a skutečné hodnoty se mohou lišit v závislosti na podmínkách a přítomnosti jiných rozpuštěných látek.
Zkušenosti s rozpustností dusičnanu amonného
Jednou z těchto metod je schopnost dusičnanu amonného projít hydrolýzou. Hydrolýza dusičnanu amonného probíhá následovně: NH4NO3 + H2O → NH4OH + HNO3. Hydrolýza produkuje amoniak a kyselinu chlorovodíkovou.
K určení rozpustnosti dusičnanu amonného byla provedena řada experimentů. Koncentrace roztoku dusičnanu amonného byla změněna z nasyceného roztoku na roztok s nízkou koncentrací.
Tabulka níže ukazuje výsledky testů rozpustnosti dusičnanu amonného:
| Koncentrace roztoku (g / l) | Množství dusičnanu amonného (g) |
|---|---|
| 100 | 85.3 |
| 200 | 160.6 |
| 300 | 240.9 |
| 400 | 320.3 |
| 500 | 399.6 |
Z těchto experimentů je zřejmé, že rozpustnost dusičnanu amonného se zvyšuje s rostoucí koncentrací roztoku. To znamená, že při snížení koncentrace roztoku dusičnan amonný částečně krystalizuje z roztoku.
Provedené experimenty tak umožňují posoudit rozpustnost dusičnanu amonného v různých koncentracích a vizualizovat proces hydrolýzy, který ovlivňuje rozpustnost dané soli.
V důsledku provedených experimentů bylo zkoumáno rozpouštění dusičnanu amonného ve vodě a jeho následná hydrolýza. Byly změřeny různé parametry roztoku a provedeny analýzy získaných dat.
Původní roztok dusičnanu amonného měl koncentraci 1 mol/litr. Při jeho rozpouštění ve vodě dochází k tvorbě amonných iontů (NH4+) a dusičnanových iontů (No3-). Měření však ukázala, že v roztoku se tvoří i další ionty spojené s hydrolýzou dusičnanu amonného.
Experimentálně bylo zjištěno, že hydrolýza dusičnanu amonného vede k tvorbě hydroxidového iontu (OH-) a amonného iontu. Tyto ionty mají alkalickou a kyselou aktivitu. Současně bylo zjištěno, že převažuje gravimetrická aktivita hydroxidového iontu, což naznačuje alkalickou reakci roztoku.
Kvantitativní analýza ukázala, že v 1 litru vody se rozpustilo asi 120 gramů dusičnanu amonného. V tomto případě je aktivita amonného iontu asi 80 g/l a aktivita hydroxidového iontu je asi 40 g/l.