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Home Chimica

Perclorato di ammonio

di Chimicamo
26 Novembre 2021
in Chimica, Chimica Generale
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Perclorato di ammonio

Perclorato di ammonio

Il perclorato di ammonio NH4ClO4 è un sale inorganico in cui il cloro presenta il suo massimo numero di ossidazione +7

nh4clo4

Si presenta come un solido bianco e cristallino solubile in acqua, in alcol e in acetone ma scarsamente solubile nella gran parte dei solventi organici.

Sintesi

A livello industriale il perclorato di potassio è ottenuto per via elettrolitica in due stadi:

  • nel primo stadio avviene l'ossidazione del cloruro di sodio in clorato di sodio secondo la semireazione:

4 Cl– + 36 OH– → 4 ClO3– + 18 H2O + 3 O2 + 36 e–

Il tipo di elettrodo usato quale anodo per questa reazione è la grafite, la magnetite o un elettrodo rivestito di biossido di titanio o ossido di piombo.

  • nel secondo stadio avviene l'ossidazione del clorato secondo la semireazione:

ClO3– + H2O  → ClO4– + 2 H+ + 2 e–

Il potenziale di questa semireazione è pari a 1.19 V che è prossimo a quello relativo all'ossidazione dell'acqua che è pari a 1.23 V. Per minimizzare la produzione di ossigeno la cella deve operare ad alto potenziale in presenza di elettrodi come platino o ossido di piombo.

Il perclorato può essere ottenuto dalla decomposizione termica del clorato secondo la reazione di disproporzione:

4 ClO3–  →3 ClO4– + Cl–

Il perclorato può inoltre essere ottenuto fondendo clorato di potassio e perossido di bario secondo la reazione:

LEGGI ANCHE   Microplastica e danni all'ambiente

KClO3 + BaO2 → KClO4 + BaO

Per ottenere il perclorato di ammonio si possono sfruttare reazioni di doppio scambio come, ad esempio la reazione tra cloruro di ammonio e perclorato di sodio:

NH4Cl + NaClO4 → NH4ClO4 + NaCl

Al posto del cloruro di ammonio si può usare ammoniaca e acido cloridrico:

NH3 + HCl + NaClO4 → NH4ClO4 + NaCl

Il perclorato di ammonio viene usato nella preparazione di miscele esplosive e trova impiego come ossidante in miscele combustibili solide usate per razzi.

ADVERTISEMENTS

Reazioni

Come la maggior parte dei sali di ammonio, il perclorato di ammonio dà luogo a una decomposizione termica prima che avvenga la fusione secondo la reazione. Tuttavia i prodotti della reazione di decomposizione e la loro quantità sono influenzati dalla temperatura: alla temperatura di circa 200°C vicina alla temperatura di fusione avviene la reazione:

4 NH4ClO4 → 2 N2O + 8 H2O + 2 Cl2 + 3 O2

Oltre i 350°C la reazione diventa esplosiva e i principali prodotti sono:

2 NH4ClO4 → 2 NO + 4 H2O + Cl2 +  O2

Nello  Space Shuttle Discovery è stato usato un propellente composito costituito da perclorato di ammonio e alluminio. La reazione che avviene e permette alla navicella di avere una spinta verso l'alto sufficiente è:

10 Al + 6 NH4ClO4 → 4 Al2O3 + 2 AlCl3 + 12 H2O +3 N2

La chimica quindi manda in orbita lo shuttle…

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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