Amoníaco
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| Amoníaco | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | Amônia |
| Outros nomes | Nitreto de Hidrogênio Spirit of Hartshorn Nitro-Sil Vaporole [1] |
| Identificadores | |
| Número CAS | |
| PubChem | |
| Número RTECS | BO0875000 |
| SMILES | N |
| InChI | InChI=1/H3N/h1H3 |
| Propriedades | |
| Fórmula molecular | NH3 |
| Massa molar | 17.0306 g/mol |
| Aparência | Gás incolor com forte odor pungente. |
| Densidade | 0.6942 [2] |
| Ponto de fusão |
-77.73 °C (195.42 K) |
| Ponto de ebulição |
-33.34 °C (239.81 K) |
| Solubilidade em água | 89.9 g/100 mL at 0 °C |
| Basicidade (pKb) | 4.75 (reação com H2O) |
| Índice de refracção (nD) | εr |
| Estrutura | |
| Forma molecular | Piramidal |
| Momento dipolar | 1.42 D |
| Riscos associados | |
| Principais riscos associados |
Gás tóxico, cáustico, corrosivo |
| NFPA 704 |
 1
3
0
|
| Frases R | R10, R23, R34, R50 S1/2, S16, S36/37/39, S45, S61 |
| Ponto de fulgor | None[3] |
| Temperatura de auto-ignição |
651 °C |
| Compostos relacionados | |
| Outros aniões/ânions | Hidróxido de amônio (NH4OH) Cloreto de amônio (NH4Cl) Água Fosfina (PH3) Metano |
| Outros catiões/cátions | Amida de sódio |
| compostos de hidrogênio e nitrogênio relacionados | íon amônio (NH4+) Hidrazina (N2H4) Ácido hidrazóico (HN3) |
| Compostos relacionados | Hidroxilamina Cloramina |
| Excepto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições PTN Referências e avisos gerais sobre esta caixa |
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O amoníaco, gás amoníaco ou amônia é um composto químico cuja molécula é constituída por um átomo de Nitrogênio ( N ) e três átomos de hidrogénio ( H ) de formula molecular NH3 , cuja formula estrutural é:
A molécula não é plana, apresenta geometria piramidal. Esta geometria ocorre devido à formação de orbitais híbridos sp³. Em solução aquosa se comporta como uma base transformando-se num íon amônio, NH4+, com um átomo de hidrogênio em cada vértice do tetraédro:
Índice |
[editar] Obtenção
Atualmente o processo de Haber-Bosch (cujo desenvolvimento valeu a Fritz Haber e a Carl Bosch o Prémio Nobel da Química de 1918 e 1931, respectivamente) é o mais importante método de obtenção da amônia. Neste processo os gases nitrogênio e hidrogênio são combinados diretamente a uma pressão de 20 MPa e temperatura de 500°C, utilizando o ferro como catalisador. Reação de síntese do amoníaco:
N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3(g)
A reação é na realidade uma reação de equilíbrio químico altamente exotérmica na direção de produção de amônia. Para a produção da amônia, o nitrogênio é obtido do ar atmosférico previamente destilado fracionadamente e o hidrogênio produzido a partir do gás natural.
[editar] Aplicações
Muito usado em ciclos de compressão ( refrigeração ) devido ao seu elevado calor de vaporização e temperatura crítica. Também é utilizado em processos de absorção em combinação com a água.
A amônia e seus derivados ureia, nitrato de amônio e outros são usados na agricultura como fertilizantes. Também é componente de vários produtos de limpeza. Outro produto importante derivado da amônia é o ácido nítrico.
[editar] Amoníaco na refrigeração
O amoníaco utiliza-se como refrigerante há mais de 120 anos e, por isso, as suas propriedades e aplicações são bastante conhecidas. No entanto, é devido a certos inconvenientes que esta substância apresenta, no que respeita à segurança, quanto ao uso do amoníaco, limita-se exclusivamente a grandes fábricas e indústrias que necessitam do uso deste composto.
[editar] História
O Amoníaco foi reconhecido como refrigerante em 1860 quando o francês Ferdinand Carre criou um sistema de refrigeração do tipo “absorção”, onde se utilizava o amoníaco como refrigerante e a água como agente de absorção. Aproximadamente uma década depois, o americano David Byle desenvolveu um compressor que se podia usar com amoníaco.
Ambas estas técnicas se vieram a desenvolver posteriormente, sendo que a estrutura básica do compressor elaborada em 1870 ainda se utiliza e está directamente relacionada com a refrigeração actual do amoníaco.
É de salientar que o amoníaco foi substituído pelos cloro-fluorcarbonetos (CFCs) nos anos trinta do século XX, pois o seu destino era outro. Servia para o combate, nomeadamente na fabricação de armas e explosivos. Mais recentemente voltou a ganhar “o papel principal” nos processos de arrefecimento, pois os CFCs causam um enorme dano à camada de ozônio.
[editar] Vantagens
Como fluido usado na refrigeração, o amoníaco apresenta numerosas características e vantagens, sendo as mais importantes as seguintes:
- Possui boas propriedades termodinâmicas, de transferência, de calor e de massa, em particular dentro das condições definidas pelos serviços e o rendimento das máquinas utilizando amoníaco é dos melhores.
- É quimicamente neutro para os elementos dos circuitos frigoríficos, com exceção do cobre.
- O amoníaco não se mistura com o óleo lubrificante.
- Não é sensível na presença de ar úmido ou de água.
- É facilmente detectável em caso de fuga por ser muito leve e, desta forma, é muito difícil ter uma falha de circuito.
- O amoníaco é fabricado para muitos mais usos além da refrigeração, o que permite a manutenção do seu preço baixo e acessível. Em qualquer caso, o preço do amoníaco é muito inferior ao custo total da maioria dos outros refrigerantes e para além disso, quantidades inferiores permitem o mesmo efeito.
Estas características fazem com que o amoníaco entre num mercado muito competitivo em termos de empresas, fábricas e máquinas de refrigeração.
*artigo revisado conforme acordo ortográfico de 2009*
[editar] O amoníaco e o Homem
O amoníaco é utilizado em circuitos frigoríficos há mais de um século, em máquinas de compressão mecânica de potências médias e grandes (estima-se que no Mundo inteiro existam 300.000 instalações a compressão de amoníaco), e em máquinas frigoríficas de pequenas potências (refrigeradores e frigoríficos domésticas) e a grande potência (em especial para a recuperação de calor industrial).
O amoníaco é uma substância produzida em grandes quantidades por sociedades químicas. Fica queimado quando a condensação do ar atinge valores entre 16 e 25% e é inflamável quando atinge a temperatura de 651°C. Estes dois valores mostram que o risco de inflamação do amoníaco é muito limitado. São estas características que fazem do amoníaco uma substância muito útil na área da refrigeração. A título de curiosidade pode-se também referir que o amoníaco está também presente nos sistemas de refrigeração e controle térmico nas estações espaciais.
Apesar das Vantagens, o amoníaco apresenta também alguns riscos:
- Ingestão: Perigoso. Os sintomas incluem náusea e vômitos, causando danos aos lábios, boca e esôfago.
- Inalação: Os vapores são extremamente irritantes e corrosivos.
- Pele: Soluções concentradas podem produzir queimaduras severas e necroses.
- Olhos: Pode causar danos permanentes, inclusive em quantidades pequenas.
- Urina humana: A urina é normalmente estéril quando é expelida e tem apenas um vago odor. O cheiro desagradável de urina deteriorada deve-se à ação de bactérias que provocam a libertação de amoníaco.
[editar] Meio Ambiente
O amoníaco é facilmente biodegradável. As plantas o absorvem com muita facilidade, sendo um nutriente muito importante como fornecedor de nitrogênio para a produção de compostos orgânicos azotados. Em concentrações muito altas, por exemplo, na água de consumo, pode causar danos graves, já que o amoníaco interfere no transporte do oxigênio pela hemoglobina, entre outros efeitos nefastos. Os organismos necessitam, nesse caso, de manter uma baixa concentração de amoníaco que, caso contrário torna-se particularmente tóxico.
Referências
- ↑ Ammonia data at NIST WebBook, last accessed May 7 2007.
- ↑ NIST Chemistry WebBook (website page of the National Institute of Standards and Technology) URL last accessed May 15 2007
- ↑ MSDS Sheet from W.D. Service Co.
[editar] Ligações externas
- A síntese da amônia: alguns aspectos históricos ; Aécio Pereira Chagas - www.scielo.br
- Hazardous Chemical Database. - ull.chemistry.uakron.edu {[en}}
