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Amoníaco

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Amoníaco
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Aminíaco.jpeg
Concepto:Compuesto químico constituido por nitrógeno e hidrógeno. Gas refrigerante y materia prima en la industria química y de fertilizantes.

Amoníaco. NH3, es un compuesto químico en estado natural gaseoso, ampliamente utilizado en la industria química y como refrigerante. Se disuelve con facilidad en agua formando el agua amoniacal. Es una sustancia muy corrosiva y tóxica por lo que su manejo requiere medidas de seguridad para evitar daños a la salud e incluso la muerte.

Propiedades físicas y químicas

Fórmula global: NH3

  • Gas incoloro en condiciones normales, tiene un olor picante característico, que irrita los ojos y de sabor cáustico.
  • Masa molar: 17 gmol-1
  • Densidad del gas (0ºC y 1atm.) 0,7714 kg/m3
  • Temperatura de solidificación –77,7ºC
  • Temperatura normal de ebullición –33,4ºC
  • Calor latente de vaporización a 0ºC 1265 kJ/kg
  • Presión de vapor a 0ºC 415 kPa.
  • Temperatura crítica 132,4ºC
  • Presión crítica 113atm.
  • Estable a temperatura ambiente, se descompone por el calor.

Posee propiedades básicas dada su facilidad para formar cationes amonio (NH4+) al combinarse con agua y ácidos. La reacción con el agua se verifica según la ecuación:
H2O + NH3 = NH4+ + OH- Comportándose como una base débil de Brönsted-Lowry, por lo que se utiliza en muchas reacciones como fuente moderada de iones OH-

  • Carácter Redox: puesto que en él el nº de oxidación del N es -3, que es el menor posible, en NH3 sólo puede actuar como reductor en las reacciones redox. Así, por ejemplo, a temperatura elevada se oxida con oxígeno molecular.

Estructura

Amoniaco2.png
El carbono central de la molécula de nitrógeno está unido a tres átomos de hidrógeno. Los átomos del hidrógeno son equivalentes. La molécula tiene, por tanto, forma piramidal es decir presenta una hibridación sp3, donde tres de los orbitales se solapan con los hidrógenos y el que resta se queda con los electrones no compartidos. Los ángulos de enlace son algo menores que los de un tetraedro debido a la nube electrónica del par solitario que los reduce a un ángulo de 107º 20´. El nitrógeno ocupa el vértice de una pirámide, cuya base es un triángulo equilátero formado por los tres átomos de hidrógeno.

Toxicidad

Es tóxico por inhalación, A concentraciones elevadas se produce irritación de garganta, inflamación pulmonar, daño vías respiratorias, y ojos. A medida que aumenta la concentración puede llegar a producir Edema pulmonar, o producir la muerte cuando supera las 5000 ppm. Los vapores producen irritación de ojos. Las salpicaduras de amoníaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos. La ingestión del amoníaco líquido provoca la destrucción de la mucosa gástrica, daños severos al sistema digestivo y la muerte.

Obtención

El amoníaco se obtiene en el laboratorio mediante una reacción de desplazamiento del cloruro de amonio mediante hidróxido de calcio según la ecuación: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3 + CaCl2 + H2O

Industrialmente se utiliza el método Haber - Bosh a partir de la reacción catalítica del nitrógeno y el hidrógeno: N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) ΔHº = -46,2 kJ/mol El proceso es exotérmico y usualmente opera a presiones de 100 – 1000 atm y temperatura de 400 – 600 ºC.

Aplicaciones

El amoniaco líquido es un refrigerante muy eficiente que se emplea en máquinas frigoríficas y en la fabricación de Hielo. Cuando se evapora, 1 g de líquido absorbe 1330 J ( a -20ºC), calor necesario para congelar casi 4 g de agua. También se utiliza en la industria de los fertilizantes como materia prima esencial para la producción de abonos nitrogenados: Urea, nitrato de amonio y otros. La disolución del amoniaco se emplea en usos domésticos. Como elimina la dureza temporal del agua, se emplea para limpiar y lavar, con el ahorro consiguiente de jabón. Recientemente se ha ideado un método para descomponer el amoniaco mediante un catalizador y producir una mezcla del 75% de hidrógeno y 25% de nitrógeno, en volumen, que puede utilizarse en sopletes oxhídricos para soldar metales raros y aceros especiales. Un tubo de amoniaco líquido proporciona así más hidrógeno que el que pudiera comprimirse en el mismo volumen. Para transporte y almacenaje resulta, pues, una fuente conveniente y compacta de hidrógeno.

Enlaces relacionados

Fuentes

  • Mujlionov, I. P. y otros. Tecnología Química General. Editorial Mir, Moscú, 1985.
  • Diccionario Enciclopédico Larousse Vol 1.
  • Artículo Amoniaco Disponible en la Web "wikipedia.org".
  • Artículo Amoniaco Disponible en la Web "textoscientificos.com"
  • Artículo El Amoníaco Disponible en la Web "ciencia101.com"