Structure du phosphate d'ammonium, propriétés, obtention, utilisations

Il Phosphate d'ammonium Il s'agit d'une famille de composés salins qui dérivent de la réaction entre l'acide phosphorique et l'ammoniac. Selon la nomenclature inorganique, ce nom correspondrait au sel dont la formule chimique est (NH₄)₃Pote₄, Composé de cations d'ammonium, NH₄⁺, et les anions phosphatés, PO₄^3-.

Dans l'image inférieure, une représentation de ces ions est montrée. Le (nh₄)₃Pote₄ Il est également connu sous le nom de phosphate tribasique de l'ammonium ou du phosphate triamonique. Ces noms sont dus au fait que, comme observé, le PO₄^3- Il dispose de trois oxygènes négatifs capables d'accepter des protons, H⁺, d'un acide environnant.

Ions phosphate d'ammonium. Source: Gabriel Bolívar via Molview.

Et précisément c'est ce qui se passe avec le NH₄⁺ de sa propre structure. Par conséquent, le phosphate d'ammonium est instable, en décomposant dans le NH₄H₂Pote₄ et NH₃. C'est pourquoi ce sel rejette une forte odeur d'ammoniac.

Les autres sels de phosphates d'ammonium sont plus stables et utiles. Par exemple, ils sont utilisés dans l'agriculture comme matériaux d'engrais, et les cristaux de certains d'entre eux ont même des applications optiques et physiques.

Cette famille de sels est simple mais diversifiée lorsque l'acidité du milieu est modifiée là où elle est située.

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Structure

Le phosphate d'ammonium est composé d'ions NH₄⁺ et po₄^3-, les deux géométries tétraédriques. Les électrons du po₄^3- Ils sont distribués entre les trois atomes d'oxygène des liaisons P-O^-, dont la charge négative attire fortement NH₄⁺. Par conséquent, on pourrait penser que la structure cristalline de (NH₄)₃Pote₄ il est fort.

Dans ce domaine, nh ions₄⁺ et po₄^3- Ils se trouvent dans une proportion 3: 1, ce qui signifie que dans leurs cristaux, il y a des ions triple NH₄⁺ Qu'en est-il des ions po₄^3-. Ainsi, ses interactions électrostatiques finissent par définir un cristal tétragonal.

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La même chose se produit en partie avec les autres sels de ce phosphate: (NH₄)₂HPO₄ et NH₄H₂Pote₄, dans lequel le po₄^3- a gagné un ou deux h⁺, respectivement. Dans ses cristaux principalement tétragonaux, les interactions électrostatiques sont plus faibles en raison de leurs charges ioniques mineures.

Cependant, ils sont énergiquement plus stables, en particulier NH₄H₂Pote₄, Eh bien, il présente le plus grand point de fusion.

D'un autre côté, les sels de phosphate d'ammonium peuvent également former des hydrates, incorporant des molécules d'eau dans leurs structures cristallines.

Propriétés du phosphate d'amironium

Des noms

(NH₄)₃Pote₄

Cette formule, strictement suivant la nomenclature inorganique, correspond au sel de phosphate de sel. Les autres noms acceptés sont:

-Phosphate d'ammonium tribasique

-Triammonium ou phosphate triamonique

(NH₄)₂HPO₄

Ce sel présente plusieurs noms selon la nomenclature des préférences. Les plus courants, en dehors du phosphate diamonique, sont:

-Phosphate d'acide d'ammonium

-Phosphate d'ammonium dibasique

Contrairement (NH₄)₃Pote₄, Il se compose d'ions nh₄⁺ et hpo₄^2- Dans une proportion 2: 1.

NH₄H₂Pote₄

Ce sel correspond à la "version la plus acide" du phosphate d'ammonium. Dans ce domaine, le po₄^3- a gagné deux h⁺, réduisant ainsi sa charge ionique à H₂Pote₄^-. Par conséquent, leurs noms les plus courants sont:

-Phosphate d'ammonium monobasique (car il a à peine un oxygène capable d'accepter des protons)

-Ammonium diácido phosphate

Certains des noms précédents peuvent également être modifiés par:

-Phosphate de dihydrogène ammonium

-Phosphate de monoammonium

Comme on peut le voir, il existe de nombreux noms possibles. L'important est de savoir comment les relier directement aux formules de l'un des trois sels correspondant à la famille des phosphates d'ammonium.

Masses molaires

(NH₄)₃Pote₄: 149.09 g / mol

(NH₄)₂HPO₄: 132.06 g / mol

NH₄H₂Pote₄: 115.025 g / mol

Apparence physique

Les sels de phosphate d'ammonium partagent en commun qu'ils sont tous blancs. À l'exception du phosphate triamonique ou tribasique de l'ammonium, les autres sels ne rejettent pas une odeur d'ammoniac dans des conditions normales.

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Points de fusion

Le (nh₄)₃Pote₄ Il se décompose avant qu'il ne puisse fondre. Pendant ce temps, le (NH₄)₂HPO₄ fond à 155 ºC et le NH₄H₂Pote₄ à 190 ºC. Le plus grand point de fusion de NH₄H₂Pote₄ indique une plus grande stabilité et une liaison ionique plus forte.

Points d'ébullition

Dossier, car ils se décomposent lors de la fonte.

Solubilité

Les sels de phosphate d'ammonium sont très solubles dans l'eau, l'être (NH₄)₃Pote₄ Un solide hygroscopique. Cependant, ils sont insolubles dans l'éthanol, l'acétone et l'ammoniac liquide.

Décomposition

Tous les sels de phosphate d'ammonium ont le potentiel de libérer de l'ammoniac lors de la décomposition. De plus, en fonction de l'intensité de la chaleur, ils sont décomposés en acide phosphorique pour enfin libérer des gaz nocifs provenant d'oxyde d'azote et de phosphore.

Obtention

Les sels de phosphate d'ammonium sont obtenus par la réaction de neutralisation qui s'est produite entre l'acide phosphorique et l'ammoniac:

H₃Pote₄ + 3 NH₃ → (NH₄)₃Pote₄

Comme on peut le voir, si elle est souhaitée. Généralement, l'oxyde phosphorique est utilisé, p₂SOIT₅, En tant que source de phosphore pour son acide respectif.

Plus h₃Pote₄ être là, la plus grande volonté de la production de NH₄H₂Pote₄ ou (NH₄)₂HPO₄ (plus d'acides) que (NH₄)₃Pote₄ (plus basique).

En fait, ils sont le NH₄H₂Pote₄ (Carte, pour son acronyme en anglais: Phosphate de monoammonium) et (NH₄)₂HPO₄ (DAP) Les sels de phosphate d'ammonium qui ont une plus grande valeur commerciale. Pendant ce temps, le (NH₄)₃Pote₄ C'est celui qui est moins vendu, précisément parce que c'est le plus instable et, peut-être, le plus cher à préparer.

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Applications

L'une des conséquences immédiates du paragraphe précédent est que la plupart des utilisations des sels de phosphate d'ammonium sont dues au NH₄H₂Pote₄ et (NH₄)₂HPO₄. Le (nh₄)₃Pote₄, D'un autre côté, il n'a presque aucun usage, car il se décompose rapidement.

Les engrais

Le phosphate d'ammonium est utilisé comme engrais. Source: pxhere.

Les sels de phosphate d'ammonium sont de bons engrais, car ils fournissent deux nutriments essentiels pour le développement des plantes: l'azote et le phosphore. De plus, ils sont solubles dans l'eau, ils deviennent donc rapidement disponibles sur le terrain pour l'absorption due à travers les racines.

Ils sont stockés sans aucun problème, et à moins qu'il n'y ait un incendie, ils ne détachent pas d'ammoniac, de gaz qui peut endommager les tissus végétaux.

Retardateurs de flamme

Le phosphate d'ammonium fait partie de certains retardateurs de flamme. Source: Coconino National Forest / CC By-S (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.0)

Les sels de phosphate d'ammonium en décomposant libèrent plusieurs gaz qui, bien que sont nocifs, déplacent l'oxygène de l'air en incendie complet. C'est pourquoi ils sont utilisés comme retardateurs d'incendie. De cette façon, la progression des flammes est ralentie ou retardée.

Optique et physique

Le NH₄H₂Pote₄ Il est utilisé dans les applications optiques parce que leurs cristaux présentent une biréfrigance, c'est-à-dire qu'ils ont une double réfraction. Ils ont également des propriétés piézoélectriques, c'est pourquoi ils sont utilisés dans les transducteurs.

Les références

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