Как выполнялось процедура получения аммиака и исследования его свойств? Какие явления наблюдались при выполнении

Ягодка_8981

25

Для получения аммиака используется процедура, называемая габер-бошевский процесс. Он основан на реакции, которая происходит между азотом и водородом в присутствии катализатора.

Вначале, в реакционную камеру подаются смеси азота и водорода в определенных пропорциях. Обычно это делается в соотношении 1:3, то есть одна молекула азота соединяется с тремя молекулами водорода. Реакционная камера обычно изготовлена из материала, способного выдержать высокие температуры и давления, таких как нержавеющая сталь.

Далее, смесь нагревается до высоких температур, обычно около 400-450 градусов Цельсия, и давлений около 200-300 атмосфер. При таких условиях начинается реакция между азотом и водородом под действием катализатора, который используется для ускорения реакции. Обычно в качестве катализатора используется специально подобранный железный катализатор.

Реакция между азотом и водородом приводит к образованию аммиака (NH₃) по следующему уравнению реакции:

\[N_2 + 3H_2 → 2NH_3\]

При выполнении процедуры можно наблюдать несколько физических и химических явлений.

Во-первых, при нагревании реакционной смеси можно заметить образование облачка пара, так как вода является одним из продуктов реакции. Это связано с тем, что при формировании аммиака происходит реакция между азотом и водородом, а вода является компонентом водорода. Образование пара указывает на протекание реакции.

Во-вторых, процесс образования аммиака сопровождается выделением тепла. Это можно ощутить при прикосновении к стенкам реакционной камеры или просто наблюдать, как в процессе реакции реакционная смесь нагревается и может стать горячей.

Наконец, результатом процедуры получения аммиака является образование газообразного аммиака, который можно собрать и использовать для различных целей, таких как использование в производстве удобрений или других химических процессах.

Таким образом, процедура получения аммиака и исследования его свойств основана на реакции между азотом и водородом при высоких температурах и давлениях в присутствии железного катализатора. При определенных условиях происходит образование аммиака, которое можно наблюдать по образованию пара и выделению тепла.