Du kan associera ammoniumnitrat med sprängämnen; det används ofta i säkerhetssprängämnen och pyroteknik samt gödselmedel. Men inte alla ammoniumnitratförsök slutar med en smäll. När du tillsätter ammoniumnitrat i vatten har du ett bra exempel på en endoterm reaktion.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Att tillsätta ammoniumnitrat till vatten gör blandningen kall och är ett bra exempel på en endoterm kemisk reaktion.
Ammoniumnitrategenskaper
Den kemiska föreningen ammoniumnitrat, ett salt av ammoniak och ammonium och salpetersyra, är en färglös, kristallin fast substans som är mycket löslig i vatten. Dess kemiska formel är NH4NO3, vilket betyder att det är en molekyl som består av atomer av kväve, väte och syre.
Tillsätt ammoniumnitrat till vatten
Ammoniumnitrat består av jonbindningar packade tätt ihop. När det kommer i kontakt med vatten stör de polära vattenmolekylerna dessa joner och får dem så småningom att spridas. Det krävs energi för att göra detta, som absorberas från omgivningen och gör lösningen kall. Medan viss värme produceras när ammoniumnitratjoner interagerar med vattenmolekylerna (dvs. en exoterm reaktion) är det mycket mindre än vad som behövs för vattenmolekyler för att sprida ammoniumnitratets starka jonbindningar, så den totala processen är en endoterm reaktion, eller en som absorberar energi från dess miljö. Det är av den anledningen att fast ammoniumnitrat används i kommersiella kylförpackningar, som egentligen bara är en blandning av ammoniumnitrat och vatten. Om du skadar dig själv kan du blanda innehållet i påsen och placera den på den skadade delen av kroppen. Den endotermiska reaktionen av blandningen av ammoniumnitrat och vatten avlägsnar värme från kroppen och "fryser" det smärtsamma området.
Uppvärmning upplöst ammoniumnitrat
Om du försiktigt värmer upp ammoniumnitrat som har löst sig i vatten bryts lösningen ner för att frigöra dikväveoxid, vanligtvis kallad skrattgas. Känd som termisk nedbrytning, när lösningen sönderdelas i dikväveoxid och vattenånga, denna process kräver en temperatur mellan 180 grader Celsius (356 grader Fahrenheit) och 250 grader Celsius (482 grader Fahrenheit). Detta bör endast göras under kontrollerade, övervakade förhållanden i ett kemilaboratorium eftersom ammonium nitrat kan orsaka kvävning om för mycket av det inhaleras och det kan explodera vid höga temperaturer. Eftersom fast ammoniumnitrat kan genomgå explosiv sönderdelning vid uppvärmning i ett trångt utrymme, är dess transport och lagring underkastad statliga bestämmelser.