[scheikunde] Kunstmest

[Daaf]

Besten,

Ik weet niet goed in welk forum ik mijn vraag dien te plaatsen, vandaar dat ik start bij het huiswerk-forum en indien nodig zal een behulpzame ziel mij wel doorverwijzen naar het juiste forum.
Tijdens mijn studie biologie, bij het vak "fysiologie van hogere planten", vlak nadat de aanslag op de luchthaven van Zaventem was gepleegd, schreef de prof een scheikundige formule op het bord die verklaarde waarom je met kunstmest een bom kan maken (K en Na zaten er al zeker in) maar ik ben de formule vergeten en kan ze in mijn aantekeningen niet terugvinden. De prof kan ik niet bereiken, hij is ondertussen met pensioen. Kent iemand de formule/vergelijking die verklaart waarom kunstmest zoveel energie bevat?

Met dank en groeten,

David

[wnvl1]

Zou het kunnen dat het gaat om amonium nitraat dat in kunstmest zit?

Het gaat dan om de reactie
$$2NH_4NO_3 (s) \longrightarrow 2N_2(g) + 4H_20(g) + O_2(g) $$
Alle producten zijn gasvormig zijn, waardoor er een grote toename is van de druk. Er ontstaat een supersonische drukgolf.

[Marko]

Ter aanvulling:

De explosie wordt niet zozeer veroorzaakt door de vorming van gassen, maar door de reactiewarmte van de reactie.

Deze reactie levert per mol ammoniumnitraat 3.5 mol gas. Bij kamertemperatuur goed voor 3.5 mol * 24 L/mol = 85 liter gas; bij 300 C (waar ammoniumnitraat explosief ontleedt) 2 keer zoveel, dus 170 liter per mol. Met een molmassa van 80 g/mol kom je dan aan ongeveer 2 liter gas per gram ammoniumnitraat.

De reactiewarmte is ongeveer 100 kJ per mol = 1.25 kJ per gram = 1250 J/g. Met 1250 J kun je bij 1 bar (10⁵ Pa) een volumeverandering van 0.0125 m³12.5 L veroorzaken, dus zo'n 6 keer zoveel.

Overigens is de explosieve ontleding van ammoniumnitraat een wat complexer geheel, met nog andere reacties waarbij bijvoorbeeld ook de vorming van NO₂ optreedt. Daar is de hoeveelheid gevormd gas en de reactiewarmte wat anders, maar dat verandert niets aan de conclusie.

[Jan van de Velde]

Kent iemand de formule/vergelijking die verklaart waarom kunstmest zoveel energie bevat?

Bij gebruik als explosieven gaat het niet zozeer om de hoeveelheid chemische energie die kan vrijkomen, als wel om de snelheid waarmee die kan vrijkomen. Deze stoffen hebben geen externe zuurstof nodig, en brandstof en zuurstof zijn al innig gemengd. Een hoge reactiesnelheid is dus mogelijk, en daarom zegt het poef als het het juiste duwtje krijgt.

Veel energie in korte tijd, dat noemen we een explosie.

[Daaf]

Dankjewel alledrie!! Ja, dit was het wat de prof zei, het ging inderdaad om ammoniumnitraat en gecombineerd wat jullie drietjes zeggen, dankjewel! Ik heb nog een vraag: "wat wordt er toegevooegd aan ammoniumnitraat om de reactie in gang te zetten, dat kan toch niet een lucifertje zijn!? Daar is toch ook veel energie voor nodig!? Nog es bedankt, David

[ArcherBarry]

Opmerking moderator

in verband met ons beleid rond gevaarlijke stoffen en explosies zal deze laatste vraag niet beantwoord worden

[Daaf]

Dat is erg jammer, ArcherBarry maar ik begrijp deze policy van het forum natuurlijk wel.