Можно ли обратить разложение нитрита аммония?

[Ruslan_Sharipov]

1. Рассчитаете dG процесса в условиях, при которых идет разложение.  Это будет величина работы сжатия, которую нужно приложить к системе, что бы реакция пошла в обратную сторону.

2. Рассчитайте давление, которое может осуществить требуемую работу сжатия.

Данные из интернета: -117 кДж/моль и -237кДж/моль, см.http://topuch.ru/gos...-v2/index4.html.

Во втором случае две,потому что у простых веществ(диазот N2) по умолчанию 0

N₂ + 2 H₂O = NH₄NO₂

 

dG=117 кДж/моль - (0 кДж/моль + 2*237 кДж/моль) = - 357 кДж/моль

 

Для начала считаем как есть, то есть предполагаем, что жидкая вода + газообразный диазот дадут твёрдый нитит. Для грубой прикидки считаем процесс изотермичным. Работа - это P*dV, где

 

dV=V_кон - V_нач=V_нитита-(V_{диазота}+V_воды).

 

Объемы, занимаемые твёрдыми веществами и жидкостями пренебрежимо малы, по сравнению с объемами, которые занимают газы. Отсюда V_{нитрита}=0 и V_воды=0. Это даёт

 

dV=-V_{диазота}=-V

 

Приравнивая dG и работу, получаем уравнение P*V = 357 кДж/моль. Все данные приведены в пересчёте на 1 моль. Для одного моля диазота P*V = R*T, где R = 8.31 Дж/моль/градус. Получается, что важно не давление само по себе, а температура. Вычисляем эту температуру:

 

T = (357 кДж/моль) /(8.31 Дж/моль/градус) = (357000 / 8.31)°K = 42960°K=(42960-273)°C=42687°C.

 

Если я не прав, скажите в чём я не прав.

[mypucm]

При такой температуре молекул уже не бывает, не говоря уже о твердом нитрите аммония!

[Ruslan_Sharipov]

Дайте мне какую-нибудь реакцию с газообразными компонентами, которая де факто происходит, и дайте цифры. Посмотрим, сойдётся ли там расчёт. Потом вернёмся обратно к этой реакции.

[Odding]

Вот за что я люблю этот форум, так за приколы!

Мечты какие-то плоские пошли... нитрит аммония... :-(  ... то ли дело раньше: золото из г-на, лекарство от всех болезней, эликсир вечной молодости....

Мельчаем, химики... :-(

[dmr]

Ну почему плоские. Фиксация азота. За это можно и ноблевку схлопотать. А вот золото фигня. Оно ж в готовом виде валяется)))

[Ruslan_Sharipov]

Скажте, Dmr, а есть ли вещества легко отдающие воду, то есть разлагающиеся с выделением воды, или даже бурно разлагающиеся с выделением воды, или даже взрывообразно разлагающиеся с выделением воды (сам нитрит аммония не в счёт). Это к тому же должно быть вещество доступное или легко синтезируемое и дешёвое, то есть дешевле нитрита аммония. Есть ли такие?

Фиксация азота. За это можно и ноблевку схлопотать.

Дадим волю фантазии, раз уж так.

 

2 N₂ +  C + 6 H₂O = NH₄NO₃ + (NH₄)₂CO₃

2 N₂ +  C + 6 H₂O = NH₄NO₃ + (NH₄)HCO₃  + NH₃

 

Горячий уголь активирует N₂. Уголь в форме графита может быть очень горячим. Вода должна быть двух сортов, горячей в зоне реакции и холодной, чтобы охлаждать отходящие газы и растворять неустойчивые нитрат и карбонат.

 

Кстати, вот ссылка по фиксации азота https://books.google.ru/books?id=MPkhBwAAQBAJ&pg=PT135&lpg=PT135

Изменено 13 Августа, 2017 в 14:46 пользователем Ruslan_Sharipov

[dmr]

Разложение нитрит аммония это не есть по сути дегидратация(отщепление воды) это внутреннее окисление. Нитритный азот окисляет аммонийный. Вода так побочный продукт из осколков,но в связи с образованием воды и отрицательная энтальпия,а в связи с образованием азота рост энтропии,поэтому и '''невозможно''' обратить эту реакцию в вообразимых человеческих условиях,а тем более воплотить в промышленности.

 

Но у меня как то была дикая идея воспользоваться тем,что многие азотистые соединения хорошо растворимы в воде,а азот плохо. Сделать на этой основе ''двигатель холодного сгорания'' азотистых соединений в растворе. Где полезная работа совершалась бы за счет выхода(расширения,увеличения объема) из водного раствора азота,при окислении азотистых соединений(аммиак,мочевина,гуанидин) в растворе

[Хоббит)]

Разложение нитрит аммония это не есть по сути дегидратация(отщепление воды) это внутреннее окисление. Нитритный азот окисляет аммонийный. Вода так побочный продукт из осколков,но в связи с образованием воды и отрицательная энтальпия,а в связи с образованием азота рост энтропии,поэтому и '''невозможно''' обратить эту реакцию в вообразимых человеческих условиях,а тем более воплотить в промышленности....

Если вы так подходите, то разбейте сначала воду на кислород ( или окислитель ) и на водород ( или другой производный от воды восстановитель ) - и затем отдельно каждый смешивайте с азотом, получая аммиак ( или его производное ) и окись азота ( или её производное ).

Ещё вариант : делать такое в приэлектродном пространстве какого-то хитрого электролизёра - на аноде азот окислять водой, а на катоде восстанавливать водой.

[yatcheh]

Скажте, Dmr, а есть ли вещества легко отдающие воду, то есть разлагающиеся с выделением воды, или даже бурно разлагающиеся с выделением воды, или даже взрывообразно разлагающиеся с выделением воды (сам нитрит аммония не в счёт). Это к тому же должно быть вещество доступное или легко синтезируемое и дешёвое, то есть дешевле нитрита аммония. Есть ли такие?

Дадим волю фантазии, раз уж так.

 

2 N₂ +  C + 6 H₂O = NH₄NO₃ + (NH₄)₂CO₃

2 N₂ +  C + 6 H₂O = NH₄NO₃ + (NH₄)HCO₃  + NH₃

 

Горячий уголь активирует N₂. Уголь в форме графита может быть очень горячим. Вода должна быть двух сортов, горячей в зоне реакции и холодной, чтобы охлаждать отходящие газы и растворять неустойчивые нитрат и карбонат.

 

Кстати, вот ссылка по фиксации азота https://books.google.ru/books?id=MPkhBwAAQBAJ&pg=PT135&lpg=PT135

 

Чем выше температура, тем менее вероятно существование соединений азота, сложнее бинарных. При пропускании смеси азота и паров воды через раскалённый уголь, максимум, что можно получить - это смесь CO, CO2, водорода, аммиака, синильной кислоты, метана, ацетилена, бензола... Собственно, сотворение жизни с этого и началось

[Ruslan_Sharipov]

Если вы так подходите, то разбейте сначала воду на кислород ( или окислитель ) и на водород ( или другой производный от воды восстановитель ) - и затем отдельно каждый смешивайте с азотом, получая аммиак ( или его производное ) и окись азота ( или её производное).

Так сейчас и делают. Расщепляют воду на кислород и водород (электролизом). Водород идёт на производство аммиака. Потом его окисляют, получая окислы азота (или кислоты при добавлении воды), а уж потом из них и аммиака получают нитриты и нитраты аммония. Но хочется это сделать разом в одном процессе. Почему то, что можно сделать раздельно, нельзя сделать слитно?

 

Представьте очень высокую температуру, при которой диазот и вода развалились на атомарные водород, кислород и азот. Пусть азота очень много а водорода и кислорода мало. Резко понижаем температуру. Водород рад бы соединиться с кислородом. Но его почти нет рядом. А азота полно. Точно так же кислород не находит рядом водород, и соединяется с азотом.

Чем выше температура, тем менее вероятно существование соединений азота, сложнее бинарных. При пропускании смеси азота и паров воды через раскалённый уголь, максимум, что можно получить - это смесь CO, CO2, водорода, аммиака, синильной кислоты, метана, ацетилена, бензола...

ОК. Пройдя над углем, эта смесь бинарных соединений охлаждается, и реагирует друг с другом.