4.4.22+23 Production de l´ammoniac et mise en évidence du chlorure d´ammonium

Production d´ammoniac: Des granules d'hydroxyde de sodium sont placés dans un ballon à deux tête de 250 ml. Une solution saturée de chlorure d'ammonium est soigneusement égouttée d'une ampoule à décanter à pression égalisée. L´ammoniac est formé suivant la réaction:

NH₄Cl + NaOH        > NH₃ + NaCl + H₂O

Mise en évidence du chlorure d´ammonium: l´ammoniac gazeux formé est guidé dans un Becher en verre rempli d´acide chlorhydrique. Un brouillard blanc de chlorure d´ammonium  (salmiac) est formé suivant la réaction:

NH₃ + HCl        > NH₄Cl

Ce dispositif expérimental décrit une méthode de préparation de l´ammoniac en laboratoire. Cependant, l´ammoniac industriel est produit par la méthode de Haber-Bosch:

3 H₂ + N₂        > 2 NH₃

Pendant cette réaction exothermique (enthalpie de réaction: - 92.28 kJ/mol), il y a diminution de volume et de température, augmentation de pression, et l´équilibre est déplacé vers la droite, i.e. la  formation optimale de  NH₃ est théoriquement réalisé à basse température et haute pression. Cependant, à température ambiante la vitesse de remplacement est infiniment petite. Les catalyseurs en général utilisés ont un effet lorsque la température est supérieure à 400°C. Cependant , à cette température et à la pression atmosphérique le rendement d´ammoniac est d´environs 1 pour cent, ce qui n´est pas économiquement acceptable. Pour cela, la réaction a généralement lieu sous haute pression, à environs 150-250^. 10⁵ Pa. Dans ces conditions, un rendement autour de  15 pour cent est atteint.