Chemické pokusy/Zapálení amonných hnojiv vodou
| Zapálení amonných hnojiv vodou | |
 | |
| Chemikálie | Zinek, chlorid amonný, dusičnan amonný |
|---|---|
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Popis
[editovat | editovat zdroj]Chlorid amonný (NH4Cl) a dusičnan amonný (NH4NO3) jsou amonná hnojiva se širokým spektrem využití. Obě obsahují dusík v amonném kationtu (dusičnan amonný i v dusičnanovém aniontu), který je nezbytný pro růst rostlin. U sloučenin dusíku jako jsou tyto existuje nebezpečí vzplanutí a případně i výbuchu, a proto je důležité tyto sloučeniny skladovat bezpečně. K tragickým nehodám již několikrát v historii došlo, nejznámějšími případy jsou exploze chemičky v německém Oppau a skladu v přístavu v libanonském Bejrútu. Obě exploze si vyžádaly stovky obětí na životech.
V tomto pokusu se používá práškový zinek (Zn), jelikož má vysokou reakční plochu. Vlivem vzdušné oxidace se na jeho povrchu tvoří oxid zinečnatý, který vytváří ochrannou vrstvičku, což vede k tomu, že je v tomto experimentu potřeba přidat vodu a chloridové ionty, aby samotný zinek mohl reagovat s dusičnanem amonným.
Při tomto pokusu je demonstrována schopnost těchto tří chemikálií spolu bouřlivě reagovat při kontaktu s vodou. Voda způsobí disociaci NH4Cl na ionty. Chloridové ionty (Cl-) naruší vrstvu oxidu zinečnatého na povrch práškového zinku, který tím začne silně exotermicky reagovat s dusičnanem amonným.
Děje během experimentu lze popsat následujícími rovnicemi:
- Zn + NH4NO3 → N2 + ZnO + 2 H2O
- Zn + 2 NH4Cl → 2 NH3 + ZnCl2 + H2
- 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O
- 2 H2 + O2 → 2 H2O
Použité chemikálie
[editovat | editovat zdroj]Postup
[editovat | editovat zdroj]- Do misky s pískem odvážíme 4 g práškového dusičnanu amonného.
- Přidáme 4 g práškového chloridu amonného a 1 g zinku. Směs opatrně promícháme. Bezpečnostní upozornění: Tímto momentem se směs stává extrémně náchylnou vůči veškeré vlhkosti, včetně té vzdušné.
- Ke směsi se přidá kapka vody, která nastartuje reakci. Bezpečnostní upozornění: Reakce je silně exotermická (tj. vytváří obrovské množství tepla) a z reakční směsi odlétávají žhavé kousky.