Укажите какие минеральные удобрения можно получить исходя из аммиака

Обновлено: 07.07.2024

Определение минеральных удобрений.
В пробирках даны образцы следующих минеральных удобрений: 1) суперфосфат, нитрат аммония, сульфат аммония; 2) хлорид аммония, нитрат натрия, хлорид калия. Определите, в какой пробирке находится каждое из указанных удобрений, используя таблицу 20. Составьте уравнения происходящих химических реакций. (Для реакций, происходящих в водном растворе, уравнения составьте в ионном и сокращенном ионном виде.)
Решение экспериментальных задач. 1. Получите аммиак и проделайте с ним характерные химические реакции.
2. Получите нитрат меди(И) двумя различными способами.
3. Опытным путем докажите, что сульфат аммония, нитрат аммония, хлорид аммония и аммофосы нельзя смешивать с известью. Приведите соответствующие объяснения.
4. В четырех пробирках находятся следующие кристаллические вещества: сульфат натрия, хлорид аммония и нитрат натрия. Определите, в каких пробирках находится каждое из этих веществ.
5. В одной пробирке дан раствор ортофосфорной кислоты, а в другой — раствор серной кислоты. Определите каждую из этих кислот.
6. В одной пробирке дан ортофосфат натрия, а в другой — ортофосфат кальция. Определите эти соли.

Определение минеральных удобрений.
1) К содержимому пробирок добавляем воду. В
пробирке с суперфосфатом вещество растворилось
не полностью. Затем к этому раствору добавля-
ем раствор нитрата серебра. Выделяется желтый
осадок.

К оставшимся растворам добавляем раствор хло-
рида бария. В пробирке с сульфатом аммония вы-
падает белый осадок.

В оставшиеся пробирки добавляем концентри-
рованную серную кислоту и медь при нагревании.
Выделяется газ бурого цвета; раствор приобретает
голубую окраску; медь растворяется.

В данной пробирке находится нитрат аммония,
так как данная реакция является качественной на
нитрат-ион.
2) К веществам добавляем раствор щелочи, на-
греваем. В пробирке с хлоридом аммония образуется
газ с резким запахом — аммиак.

К двум оставшимся веществам добавляем рас-
твор нитрата серебра. В пробирке с хлоридом калия
выпадает белый осадок.

К оставшемуся веществу добавляем концентри-
рованную серную кислоту и медь при нагревании.
Выделяется газ бурого цвета (NO₂); раствор ста-
новится голубого цвета; медь растворяется.

Решение экспериментальных задач.
1.
Взаимодействие с водой:

Взаимодействие с азотной кислотой:

Взаимодействие с щелочными металлами:

2. 1) азотная кислота с оксидом меди (II)

2) медь с азотной кислотой:

1. При смешивании сульфата, нитрата, хлори-
да аммония, аммофосов с известью выделяется
аммиак:

В результате этого азот, который необходим для
растений, не будет поступать в почву.
2. К исследуемым веществам добавляем раствор
щелочи и нагреваем. В пробирке с хлоридом аммо-
ния выделяется аммиак — газ с резким запахом.

В оставшиеся пробирки добавляем раствор хло-
рида бария. В пробирке с сульфатом натрия обра-
зуется белый осадок:

К оставшемуся веществу добавляем концентри-
рованную серную кислоту и кусочек меди при
нагревании. Выделяется газ бурого цвета; рас-
твор становится голубого цвета; медь растворяется.
В этой пробирке находится нитрат натрия.

3. К обоим растворам добавляем нитрат се-
ребра. В одной пробирке наблюдается помутнение
раствора, а в другой образуется желтый осадок.

Осадок Ag₂SО₄ растворим в кислотах, поэтому
раствор мутнеет.
4. Добавляем в обе пробирки воду. В пробирке
с ортофосфатом натрия вещество растворится. Во
второй пробирке вещество не растворится, следова-
тельно, в ней находится ортофосфат кальция, так
как он не растворим в воде.

Аммиак является одним из важнейших продуктов химической промышленности, который служит исходным материалом для многих химических процессов.

Большая часть производимого аммиака перерабатывается в удобрения, остальное используется в химической промышленности, производства пластмасс и синтетических волокон.

В качестве удобрения можно непосредственно использовать водный раствор аммиака (аммиачная вода), но обычно аммиак применяют в форме солей аммония, нитратов или амидов.

Использование удобрений в сельском хозяйстве

В 19 веке повсеместно признали важность достаточного снабжения растений азотом, фосфором и калием (так называемыми макроэлементами) для их полноценного роста и развития.

В прошлом питательные вещества обеспечивались только за счет органических удобрений (навоза и растительных отходов). Но растущий спрос на продукты питания потребовал дополнительного снабжения почвы минеральными удобрениями.

Примерно с 1830 года природный азот из месторождений в Чили стал использоваться в качестве удобрения. Тем не менее, данные природные месторождения имеют ограниченные запасы, и достаточно длинный логистический путь до конечного пользователя. Других природных залежей азотных соединений в мире не существует. Поэтому технический синтез аммиака позволил производить азотные удобрения в крупных промышленных масштабах.

Азотные удобрения

Мировое потребление азотных удобрений в конце 20-го века составляло около 80 миллионов тонн.

Промышленные азотные удобрения могут содержать азот в аммиачной форме (аммиак, соли аммония), в нитратной форме или в форме амида (мочевина, цианамид кальция). Растения могут использовать азот как в форме аммония, так и в форме нитрата.

Нитрат-ионы очень быстро влияют на баланс азота для растений. С другой стороны, они не связаны в почве как анионы и могут легко вымываться. Это означает, что подземные воды могут быть сильно загрязнены вредными нитратами при чрезмерном применении азотных удобрений.

Ионы аммония связаны компонентами почвы (гуминовыми веществами) и поэтому не могут быть легко вымыты. Однако сначала они должны быть окислены почвенными бактериями до нитрат-ионов, чтобы растения могли их усваивать. Поэтому они кажутся более экологичными по сравнению с нитратами.

Аммиачная вода

Аммиачная вода очень популярна в качестве удобрения в некоторых странах (например, в США). Недостатком ее применения является вред для здоровья и экологии, а также риск потерь от испарения.

Сульфат аммония

Сульфат аммония является побочным продуктом многочисленных процессов (например, на коксохимических заводах при десеризации дымовых газов). Поскольку серная кислота выделяется при ее использовании в почве, это может привести к подкислению почвы, поэтому в настоящее время данное удобрение стараются не использовать.

Аммиачная селитра

Аммиачная селитра является концентрированным азотным удобрением. Но она имеет тенденцию к слипанию и может при определенных условиях взрываться.

Мочевина

Мочевина является наиболее распространенным азотным удобрением (доля составляет более 50%). Она имеет высокое содержание азота и может служить долгосрочным удобрением в почве.

Поскольку гидролиз до аммиака происходит под влиянием фермента уреазы, то скорость разложения может быть снижена за счет добавок торможения активности уреазы.

В дополнение к отдельным удобрениям, содержащим только одно питательное вещество, также используются многокомпонентные удобрения (например, фосфат аммония).

Сырьё для производства азотных удобрений (реакции с кислотами с образованием аммиачных солей).

Аммиак входит в состав средств бытовой химии.

Сырьё для производства азотной кислоты (каталитическое окисление).

Производство взрывчатых веществ (реагирует с кислотами с образованием аммиачной соли).

Положительные моменты

К преимуществам применения азотсодержащих средств относят:

Универсальность (аммиачные удобрения рекомендуются к применению на всех типах почв и показаны для всех растительных культур; наибольшую эффективность проявляют на сильно гумуссированных, окультуренных почвах с нормальным режимом увлажнения).
Благоприятное воздействие (растения быстро набирают зеленную массу, правильно развиваются, имеют крепкий иммунитет).
Антисептическое действие (азотсодержащие средства, особенно из категории аммиачных, обладают свойствами фунгицидного и инсектицидного характера, и способны предупредить и остановить первые признаки недугов).
Доступность (приобрести средства не составит труда, стоимость препаратов в зависимости от вида находится в разумных пределах).
Простота применения (в сухом или растворенном виде; важно тщательно заделывать вещества в грунт, не оставляя на поверхности земли).

Важно строго соблюдать инструкцию по внесению, чтобы не допустить передозировки. Также следует учитывать, что азотсодержащие средства способны закислять почву, что не всегда бывает уместно.

Классификация и виды

К одно- и двухкомпонентным системам аммонийных препаратов относят следующие средства.

Нитрат аммония (селитра аммиачная) – чаще всего применяется в связке с другими минеральными веществами для создания многокомпонентного комплекса. Состав включает до 35 % азота в аммонийной форме. Имеет свойство окислять грунт, что следует учитывать при регулярном внесении. Сложно найти в свободной продаже из-за повышенной взрывоопасности. Для снижения уровня риска часто поставляется в смеси с карбонатом кальция, сульфата железа и другими веществами. В сухом виде применяют в период осенне-весенней перекопке земли, а в виде растворов – в течение сезона. Время внесения не зависит от температурных режимов. К разновидностям относят: селитра простая, калийная, кальциевая, магниевая, известковая, натриевая, при этом состав каждого варианта расширен соответствующим компонентом.

Сульфат аммония (соль аммонийная) – неорганическое соединение в виде бесцветных кристаллов. Состав расширен содержанием серы (24 %), которая способствует быстрому усвоению азота (21 %), что повышает всасываемость удобрения корневой системой. Имеет свойство подкислять почву, что необходимо учитывать при регулярном использовании средства. Активно используется в любой период сезона. Не требует особых условий при хранении, поскольку не слеживается и не впитывает влагу.

Хлорид аммония – кристаллический порошок белого цвета не имеющий запаха. Отличный вариант удобрения на грунтах с щелочной и нейтральной реакцией для культур, не чувствительных к хлору: свёкла сахарная, кукуруза, рис. Не рекомендован для подкормки винограда, картофеля и прочих видов.

Гидрокарбонат аммония – хорошо растворимые в воде кристаллы, не имеющие ярко-выраженного цвета. В качестве самостоятельного удобрения на садово-огородных участках используется не так часто, поскольку быстро распадается. Требует глубокой заделки в почву, чтобы исключить испарения.

Карбамид (мочевина) – содержит до 46 % азота, что выводит удобрение на лидирующие позиции в сравнении с аналогами. Является высокоэффективным средством, но требует особенных условий применения. Используется в течение всего сезона.

Аммиачная вода (водный аммиак) – менее концентрированное средство (содержит до 25 % азота). Требует особенных условий хранения и перевозки вследствие улетучивания аммиака. Во избежание потерь летучего компонента удобрение всегда заделывают вглубь земли. Применяют перед севом весной или в осеннюю пахоту.

Безводный аммиак – высококонцентрированное азотное удобрение в жидкой форме, в составе которого находится до 82 % вещества в легкодоступной для растений форме. Обладает пролонгированным действием, поскольку не вымывается из почвы с осадками, хорошо работает с зерновыми и техническими культурами, также используется под овощи. Применяют в весеннюю пахоту в предпосевной период либо в сезон вегетации (с марта по апрель), распределяя подкормку по междурядью (чтобы исключить ожоги). Наиболее приемлемый вариант для обширных плантаций из-за возможности полностью механизировать внесение удобрения в почву. Оптимальная температура внесения +10 градусов (не выше +15°С). Препарат требует особых условий транспортировки и хранения.

Комплексные препараты

Аммофос – концентрированное хорошо растворимое в воде удобрение, содержащее азот (9…11 %) и фосфор (42…50 %) в хорошо усвояемой растениями форме. Рекомендован к использованию в начале сезона, когда потребность корневой системы в фосфоре особенно высока. Является одним из главных из списка предпосевных препаратов под картофель, зерновые и технические культуры. Проявляет максимальную эффективность на нейтральных и щелочных почвах, поскольку имеет слабокислую реакцию среды (рН 4…4,5).

Диаммофос – водорастворимая соль, используемая как сложное фосфорно-азотное удобрение. Сразу после внесения работает как основание, повышая реакцию среды к щелочной, а с течением времени, окисляясь, приводит к снижению рН.

Правила применения

В зависимости от цели использования, а также с учетом выбранного вида удобрения, нормы внесения и время обработки могут отличаться. Наиболее оптимальна следующая схема.

В борьбе с вредными насекомыми готовят раствор из 100 г стружки хозяйственного мыла, растворенной в 10 л воды с добавлением 50 мл настойки. Применяют в виде внекорневых опрыскиваний по листу для всех огородных культур, фруктовых деревьев и ягодных кустарников.
При ярко-выраженной нехватке азота разбавляют 25 мл аптечной настойки в ведре воды и вносят по 0,5…0,75 л под каждое растение с перерывами каждые 7…12 дней.

Аммиачную селитру вносят:

В сухом виде используют в предпосевной период ранней весной, расходуя 35…40 г на квадрат либо по 6…8 г непосредственно в посадочные лунки.
В растворенном виде в качестве сезонной подкормки каждые 14…21 день до июня месяца по 15…25 г на 10 л воды на каждый погонный метр участка.

Безводный аммиак вносят в предпосевной период. При условии дополнительного внесения фосфорно-калийного комплекса, на каждый квадратный метр участка предусматривают:

Для зерновых (пшеница, рожь, гречиха и т.д.) – 6…15 г;
Для технических (картофель, кукуруза, рапс, хлопок, лен и пр.) – 6…12 г;
Для огородных овощей (включая корнеплоды, томатные, крестоцветные и др.) – 5…7 г;
Для сахарной свёклы – 12…20 г.

Факторы влияния

На технологию использования азотсодержащих препаратов влияют различные параметры, основные из которых:

Температура воздуха – оптимальный среднесуточный показатель +5…10 °С, при более низких параметрах азот не усваивается, а при более высоких идет активный процесс испарения.
Глубина внесения – оставлять азотсодержащие препараты на поверхности земли нельзя, поскольку летучий элемент быстро выветривается; наиболее приемлемая глубина от 12 до 25 см (в зависимости от типа почвы и сортности растений); так, для дерново-подзолистых суглинков препарат заделывают на 10…15 см, на супесчаных грунтах – на 18…25 см.
Степень увлажненности – вносить препарат в сухой грунт малоэффективная практика, перед процедурой важно предусмотреть обильный полив (искусственный или естественный), что позволит более равномерно распределить полезные элементы; также следует поливать землю и после внесения удобрений.
Тип и структура почвы – более рыхлые песчаники быстро расходуют удобрения, что обязывает к более частым процедурам; на тяжелых, плотных глинистых грунтах частота внесения сокращается; более активно идет процесс усвоения на плодородных, богатых гумусом черноземах.
Степень культивации – важно тщательно рыхлить грунт перед внесением подкормки.
Приемлемые нормы расхода средства зависят от вида культуры и количественного содержания азота в чистом виде.
Сортность растений – дефицит азота особенно ощутим для пасленовых (баклажаны, перец, тыква, кабачки и пр.), а также для плодовоягодных культур (вишня, малина, ежевика, слива и пр.). Нуждаются в частых подкормках садовые цветы (пионы, розы, георгины, фиалки и др.). Менее капризны к данному элементу огурцы, помидоры, свёкла, морковь, кукуруза, смородина, крыжовник, яблоня, а бобовые культуры обходятся без азотсодержащих удобрений вовсе.

В период вегетации любые растительные культуры более всего нуждаются в подкормке аммиачными удобрениями, которые способствует активному приросту зелени и позволяют растениям развиваться правильно.

Читайте также: