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AMONIACO

Gas formado por la combinacin de un tomo de nitrgeno y tres de hidrgeno. Es incoloro, ms ligero que el

aire, tiene un olor desagradable que irrita los ojos y las vas respiratorias. Tiene un sabor custico.

Es el derivado ms importante del nitrgeno y es el camino para hacerlo activo. A travs de l, se obtienen los

restantes compuestos. Lica a 33 dando un lquido fuertemente asociado con molculas polares y enlacespor puentes de hidrgeno. Tiene elevada constante dielctrica y por lo tanto es un solvente ionizante. El NH3

arde al aire con formacin de N2 Y H2O a una temperatura de 900.

HISTORIA Y ESTADO NATURAL

El amoniaco era conocido por los antiguos alquimistas, que describieron su obtencin y sus propiedades.

Primeramente se obtuvo calentando orina con sal comn y tratando el producto resultante con lcalis. El gas

as obtenido se denomin espritu voltil. El cloruro amnico se import por primera vez en Europa desde

Egipto, donde se preparaba a partir del sublimado que se formaba al quemar los excrementos de los camellos.

Se cree que los antiguos sacerdotes egipcios conocan sta sustancia, pues el nombre de sal amoniaco parecetener alguna relacin con el dios egipcio Ra Ammon. Calentando en retornas algunas sustancias orgnicas,

tales como pezuas o cuernos de animales, desprendas amoniaco, y su disolucin acuosa fue conocida

primitivamente por espritu de asta de ciervo; PRIESTLEY lo llam aire alcalino. BERTHOLLET, en 1785,

demostr que el amoniaco es un compuesto de hidrgeno y nitrgeno.

El amoniaco se produce en la Naturaleza por la accin de bacterias de la putrefaccin y de formacin de

amoniaco sobre la materia orgnica del suelo. Por ste motivo se percibe olor a amoniaco en establos y

corrales, donde sta accin tiene lugar.

CARACTERISTICAS DEL AMONIACO

Frmula: NH3

Peso molecular: 17'032

Punto de ebullicin: 33'35C

Solubilidad (Volumen en CN por volumen de H2O):

Punto de congelacin: 77'7C

Temperatura crtica: 132'4C

Densidad absoluta en CN: 0'7710 gr./l

OBTENCIN DEL AMONIACO

Mtodo de laboratorio: el amoniaco se obtiene generalmente en el laboratorio calentando una sal amnicacon cal apagada o con hidrxido sdico. La ecuacin inica correspondiente a la reaccin es:

NH4++ OH ! NH3 + H20

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Para obtener una corriente de amoniaco se hace gotear una disolucin concentrada de amoniaco sobre

hidrxido sdico slido. El amoniaco puede recogerse por desplazamiento del aire de un frasco invertido.

Amoniaco sinttico: el amoniaco se prepara por la unin directa de los elementos segn el proceso Haber:

n2 + 3h3 !2nh3 + 22'08 kcal

Esta reaccin es reversible. De la ecuacin termoqumica se deduce que el rendimiento en amoniaco

disminuye al aumentar la temperatura (ley de Van' t Hoff), pero a bajas temperaturas la reaccin es demasiadolenta para poder utilizarse prcticamente. En presencia de un catalizador, por ejemplo, una mezcla especial

formada por hierro, molibdeno y algo de Al2O3, la combinacin se acelera muchsimo, pero incluso con la

ayuda de un catalizador no podra aprovecharse industrialmente la reaccin si no interviniera en ella otro

factor: la presin. En la ecuacin qumica anterior se observa que la formacin de amoniaco va acompaada

de una disminucin de volumen, esto es, que cuatro volmenes de la mezcla de hidrgeno y nitrgeno se

convierten en dos volmenes de amoniaco. La reaccin directa se favorece aumentando la presin (principio

de Le Chatelier). Con el empleo de los catalizadores, y regulando la temperatura y presin, es posible obtener

rendimientos satisfactorios para la produccin a gran escala. As, se consigue un rendimiento del 15%

empleando una presin de 200 atm. a 450500C, y por el mtodo del francs Georges Claude se llega al 40%

con una presin aproximada de 900 atm, a la misma temperatura.

El hidrgeno y el nitrgeno que se usan en el proceso Haberdeben ser muy puros, para evitar el

envenenamiento del catalizador. Despus de pasar por ste, los gases se enfran, y el amoniaco se separa

licundolo a presin o por absorcin de agua. Los gases residuales vuelven a la cmara cataltica para su

ulterior tratamiento.

En EE.UU se produjeron por el proceso Haber ms de 300.000 toneladas de amoniaco.

Amoniaco como subproducto: se obtienen amoniaco y sulfato amnico como subproductos en la fabricacinde cok y gas de alumbrado. La hulla bituminosa o blanda contiene un 1% de nitrgeno y un 7% de hidrgeno

combinados. Cuando se calienta esta hulla en retortas en las que se ha desalojado el aire, se produce una

destilacin destructiva (destilacin seca), y se desprende nitrgeno en forma de amoniaco. Este sale mezclado

con otras varias sustancias, y se disuelve en agua o cido sulfrico. Tratado con cal la disolucin resultante, se

obtiene amoniaco puro, que se absorbe en cido sulfrico o clorhdrico para formar sulfato o cloruro amnico.

Proceso de cianamida: otro mtodo de preparar amoniaco a expensas del nitrgeno del aire es el de lacianamida, descubierto por Frank y Caro, en Alemania, en 1895, y usado por primera vez en la industria en

1906. Consta de las siguientes fases:

1 Se calientan cal y cok conjuntamente en un horno elctrico, formndose carburo clcico:

CaO + 3C ! C2Ca +CO

2 Se pasa el nitrgeno obtenido del aire lquido sobre carburo clcico machacado que contiene un poco de

cloruro o fluoruro clcico, y calentando a unos 1000C, en la reaccin se forma cianamida clcica y carbn:

C2Ca + N2! CN2Ca + C

3 La cianamina se agita primero con agua fra para descomponer todo el carburo clcico no transformado, y

luego se trata con vapor de agua a presin en un autoclave. En estas condiciones se produce amoniaco:

CN2Ca +3H2O ! COCa + 2NH3

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La cianamida puede emplearse directamente como abono, pero es preferible convertirla en sales amnicas

para alimento de las plantas. El cianuro sdico, CNNa se prepara a partir de la cianamida por fusin con

cloruro sdico.

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS

El amoniaco es un gas incoloro, picante, que se reconoce y percibe fcilmente por su olor familiar.

Puede licuarse a temperaturas ordinarias:

a 10C necesita una presin de 6'02 atm.

a 20C necesita una presin de 8'5 atm.

Al disolverse en agua el volumen del lquido aumenta notablemente.

Peligros excepcionales de fuego y de explosin: una mezcla de amoniaco en aire desde un 16% hasta un 25%

puede producir una explosin al fuego. Mantenga el recipiente fresco para evitar la explosin o el escape de

gas. Se puede incrementar el peligro de incendio con la presencia de aceite o de otros materiales inflamables.

Lmite inflamable superior: 25% en volumenLmite inflamable inferior: 16% en volumen

Estado fsico: gas comprimido

Apariencia: gas o lquido

Solubilidad en agua: 100%

Solubilidad en otros productos qumicos: alcohol. Forma hidratos enlazando las molculas de agua por

puentes de hidrgeno.

Punto de solidificacin: 77'7C; 107'90F

Corrosividad: algunos tipos de plsticos, gomas y revestimientos, oro y mercurio.

Da lugar a sales amnicas voltiles hidrolizables. Sus sales se descomponen fcilmente al calentarse(por se

sales de base dbil voltil).

Estabilidad: aunque es estable a temperaturas ordinarias el amoniaco empieza a descomponerse

apreciablemente en sus elementos a 500C. La reaccin, como sabemos es reversible:

2NH3! N2 + 3H2

Accin sobre no metales: el amoniaco no es combustible en el aire, pero arde en oxgeno con una llama

amarilla, formando vapor de agua y nitrgeno, sin embargo, una mezcla de amoniaco y aire en contacto con

platina a 700C forma xido ntrico:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

El xido ntrico puede oxidarse a dixido de nitrgeno y convertirse en cido ntrico.

Accin sobre metales: ciertos metales, como el litio y el magnesio, reaccionan con amoniaco a alta

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temperatura para formar nitruros:

2NH3 + 3Mg = N2Mg3 + 3H2

Con sodio y potasio, solamente una parte del hidrgeno se reemplazara formndose la amida.

2NH3 +2Na = 2NH2Na + H2!

Accin sobre compuestos: el amoniaco acta como reductor sobre muchos xidos cuando se hace pasar el gassobre ellos a alta temperatura:

2NH3 + 3CuO = Na! + 3Cu +3H2O!

Se combina con muchas sales para formar compuestos complejos, tal como las sales diaminoargnticas, las

cuales contienen el ion complejo positivo Ag (NH3)+2.

El amoniaco se disuelve en agua y forma una disolucin alcalina que suele llamarse hidrxido amnico. Tales

disoluciones contienen concentraciones dbiles de los dos iones NH+4 y OH :

NH3 + H2O ! NH+4 + OH

La formulacin del ion complejo, NH+4, desplaza el equilibrio entre las molculas de agua y sus iones y al

establecerse de nuevo, la concentracin de OH es mayor que la de H3O+, y la disolucin es alcalina.

APLICACIONES DEL AMONIACO.

La disolucin del amoniaco se emplea en usos domsticos. Como elimina la dureza temporal del agua, se

emplea para limpiar y lavar, con el ahorro consiguiente de jabn. Recientemente se ha ideado un mtodo para

descomponer el amoniaco mediante un catalizador y producir una mezcla del 75% de hidrgeno y 25% de

nitrgeno, en volumen, que puede utilizarse en sopletes oxhdricos para soldar metales raros y aceros

especiales. Un tubo de amoniaco lquido proporciona as ms hidrgeno que el que pudiera comprimirse en el

mismo volumen. Para transporte y almacenaje resulta, pues, una fuente conveniente y compacta de hidrgeno.

El amoniaco lquido es emplea en mquinas frigorficas y en la fabricacin de hielo. Cuando se evapora, 1 g

de lquido absorbe 317.6 cal ( a 20C), calor necesario para congelar casi 4 g de agua.

BIBLIOGRAFIA.

Apuntes de Qumica Mineral Vol. 1 Autores J. Badenas, A. Dols

Diccionario Enciclopdico Larousse Vol. 1

Qumica General Moderna, Editorial: Marn

a 0C: 1180vol

a 20C: 710 vol.

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