Lachgasherstellung

[nobody]

Morgen.
Hat hier jemand eine Idee, wie bei der üblichen technischen Herstellung von Lachgas(thermische Zersetzung von Ammoniumnitrat bei ca 200°C) geringe Mengen NO als Nebenprodukt entstehen?

Das erste, woran man vielleicht denkt, ist, daß N2O wieder in die Elemente zerfällt und diese dann zu NO reagieren. Der Zerfall findet aber erst bei ca. 600°C statt (laut "Riedel"). Außerdem würde die Reaktion zwischen N2 und O2 zu NO bei diesen Temperaturen auch (laut Riedel) praktisch überhaupt nicht ablaufen.

Das einzige, was ich bisher noch gefunden habe, ist die Spaltung von N2O durch UV-Strahlung in der Stratosphäre. Das dabei entstehende O-Radikal reagiert mit weiterem N2O zu NO.
Aber diese Reaktion wird ja kaum in den Produktionsanlagen stattfinden. Also, was könnte noch passieren?

Wie sehen eigentlich die genauen Verhältnisse in einer solchen Salzschmelze aus? Können da eventuell Protonenübergänge stattfinden, so daß neben NH4NO3 auch HNO3 in geringen Mengen vorliegt? Die reagiert ja bekanntlich auch ganz gerne mal weiter und bildet Stickoxide...

Danke im Voraus.

[DirtyHarry]

Hmm,
ich könnte mir sehr gur vorstellen daß zwischen N2O und noch nicht umgesetztem Ammoniumnitrat eine Symproportionierung etwa in dieser Art stattfindet:
N2O + NH4NO3 -> 2 H2O + N2 + 2 NO

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Dirty Harry

Weird Science.....

[nobody]

danke für die Antwort...
gibt es für diesen Ablauf irgendwelche weiteren Anhaltspunkte? Ist vielleicht die Oxidationsstufe im N2O besonders instabil? und die des NO´s im Vergleich dazu stabiler?
(erklärbar vielleicht durch MO-MOdell?)

Wieso steht diese Reaktion in keinem Lehrbuch?

Hältst Du es für möglich, daß es in der Salzschmelze zu H+-Übergängen kommt und dann evtl. HNO3 entsteht, die dann wiederum zerfällt oder ist das völlig abwegig?

Desweiteren reagiert NO ja beim Abkühlen laut Lehrbuch an der Luft scheinbar quantitativ (!) zu NO2 (jedenfalls ist nirgendwo ein Gleichgewichtspfeil zu finden). Oder kann man immer etwas NO im Gleichgewicht annehmen? (NO kommt ja auch nur in Spuren (ppb-Bereich) im Lachgas vor).

merci beaucoup im Voraus

[minutemen]

Ist vielleicht die Oxidationsstufe im N2O besonders instabil? und die des NO´s im Vergleich dazu stabiler?lachgas ist schon (unter normalbedingungen) das reaktionsträgste (stabilste?) stickoxid - NO & NO2 sind radikale und hoch reaktiv. N2O neigt eher zum zerfall in stickstoff & sauerstoff (der sich beim erhitzen auch tatsächlich einstellt, man denke in diesem zusammenhang an die bereits ausgebildetet starke n-n-bdg im N2O & die hohe bildungsenthalpie der n-n-dreifachbindung im zerfallsprodukt N2. der freiwerdende (?atomare?) sauerstoff befindet sich sicher in einen angeregten zustand - was ihn lustig mit vielen zu vielen zu reagieren veranlaßt). was allerdings unter den bedingungen einer salzschmelze stattfindet... dazu muss man die dementsprechenden redoxpotentiale kennen & sich auch über die kinetik der sache im klaren sein. fakt ist aber ein: NO entsteht nur in geringen mengen als nebenprodukt, was schon darauf hindeutet, dass sein entstehen kinetisch und/oder thermodynamisch unter den bedingungen der salzschmelze (~200°C) nicht bevorzugt ist

<FONT COLOR="#ffffff" SIZE="1" FACE="Verdana, Arial, Geneva, Helvetica">[Dieser Beitrag wurde von minutemen am 15.02.2001 editiert.]</font>

[DirtyHarry]

Um das Ganze noch verwirrender zu machen...
Ich habe in nem alten Schulheft von mir folgendes Reaktionsschema gefunden bzgl. nichtexplosivem Zerfall von Ammoniumnitrat, bei dem aber kein Lachgas entsteht:
2 NH4NO3 -> 4 H2O + N2 + 2 NO
2 NO -> N2 + O2
Begründung für diesen Ablauf der Reaktion war die Ostwaldsche Stufenregel!

NICE, isn't it?

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Dirty Harry

Weird Science.....

[nobody]

hmm.....im Brockhaus Chemie steht noch das je nach Bedingungen auch noch Salpetersäure entstehen kann, was die Zersetzung erheblich beschleunigt (ggf. bis zur Explosion).
Formeln dazu hab ich nicht gefunden.
cu

[nobody]

Hallo M,
Hoffentlich auch noch 1 Monat später an einer Antwort interessiert:

Wieso steht diese Reaktion in keinem Lehrbuch?

Die Antwort gibt´s doch in Lehrbüchern, bei deren Inhalt kommt es allerdings immer auf die Zielgruppe an für die sie erstellt wurden. Mein Tip für die Anorganik: Greenwood/Earnshaw, Chemie der Elemente. Niveau ab ca. Vordiplom, gibt´s in jeder Uni-(Chemie)-Bibliothek. Dort ist auch einiges zur N2O-Herstellung aufgeführt, u.a. auch der Hinweis auf die Redoxpotentiale (s. minuteman-Beitrag).
Gruß
W

[FK]

Hi!

Ich halte es nicht für ganz unerwartet, dass beim Erhitzen von Ammoniumnitrat auch etwas NO (ist ja schließlich im Nitration schon vorgebildet) entsteht. Überhaupt erstaunlich, dass die Reaktion so glatt verläuft und nicht eine Mischung aus Wasser, Stickstoff und diversen Stickoxiden erzeugt...

Gruß,
Franz