Phân bón hóa học là gì? Thành phần hóa học của phân bón và cách điều chế phân bón hóa học – hóa 11 bài 12

Phân bón hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất mùa màng. Cây đồng hóa được C, H, O từ CO₂ (quá trình quang hợp) của không khí và từ nước trong đất, còn các nguyên tố khác thì hấp thụ từ đất.

Phân bón hóa học dùng để bổ sung cho đất những nguyên tố đó, ví dụ như: N, P, K, Cu, Zn, B, Ca, Mg,… Dựa trên các thành phần nguyên tố dinh dưỡng riêng biệt, phân bón hóa học được chia thành 3 nhóm phân cơ bản là phân đạm, phân lân và phân kali.

Bạn đang xem bài: Phân bón hóa học là gì? Thành phần hóa học của phân bón và cách điều chế phân bón hóa học – hóa 11 bài 12

I. Phân đạm

– Phân đạm cung cấp Nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat NO₃ và ion amoni NH⁺.

– Tác dụng: Phân đạm có tác dụng kích thích các quá trình sinh trưởng, làm tăng tỉ lệ của protein thực vật giúp cho cây phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ, quả.

– Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm về khối lượng của nguyên tố nitơ.

1. Phân đạm Amoni

– Là các muối amoni: NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃,…

– Dùng bón cho các loại đất ít chua.

* Lưu ý: Khi tan trong nước, muối amoni thủy phân tạo môi trường axit nên chỉ thích hợp bón cho đất ít chua hoặc đất đã được khử chua trước bằng vôi sống (CaO).

2. Phân đạm Nitrat

– Là các muối Nitrat: NaNO₃, Ca(NO₃₎₂,…

– Amoni có môi trường axit còn Nitrat có môi trường trung tính.

⇒ Vùng đất chua bón nitrat, vùng đất kiềm bón amoni.

3. Urê

– Urê (NH₂)₂CO (chứa khoảng 46%N) là loại phân đạm tốt nhất.

– Điều chế  bằng cách cho amoniac tác dụng với CO₂ ở nhiệt độ 180 – 200^oC, dưới áp suất khoảng 200 atm:

 CO₂ + 2NH₃ → (NH₂)₂CO + H₂O. (t⁰,p)

– Trong đất, dưới tác dụng của vi sinh vật, urê bị phân hủy cho thoát ra amoniac, hoặc chuyển dần thành muối cacbonat khi tác dụng với nước.

 (NH₂)₂CO + H₂O → (NH₄)₂CO₃

– Tại sao Urê được sử dụng rộng rãi? Do urê trung tính và hàm lượng nitơ cao.

– Giai đoạn nào của cây trồng đòi hỏi nhiều phân đạm hơn? Giai đoạn sinh trưởng của cây.

II. Phân lân

• Phân có chứa nguyên tố P, cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion photphat PO₄^3-. Cần thiết cho cây ở thời kỳ sinh trưởng.

• Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm khối lượng P₂O₅ tương ứng với lượng P có trong thành phần của nó.

• Nguyên liệu sản xuất phân lân là quặng photphoric và apatit.

• Các loại phân lân thường dùng là:

 – Supephotphat đơn: Ca(H₂PO₄)₂.CaSO₄(14-20% P₂O₅), điều chế theo PTHH sau:

 Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO_{4 (đặc)} → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄↓

 – Supephotphat kép: Ca(H₂PO₄)₂(40-50% P₂O₅), điều chế theo PTHH sau:

 Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄  → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄↓

 Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄  → 3Ca(H₂PO₄)₂

 – Phân lân nung chảy: Hỗn hợp quặng apatit với đá xà vân và than cốc (12-14% P₂O₅).

III. Phân Kali

– Phân kali cung cấp cho cây trồng nguyên tố kali dưới dạng ion K⁺.

– Tác dụng: Phân lân thúc đẩy nhanh quá trình tạo ra các chất đường, bột, chất xơ, chất dầu, tăng cường sức chống rét, chống sâu bệnh và chịu hạn của cây.

– Độ dinh dưỡng của phân kali được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm khối lượng K₂O tương ứng với lượng K có trong thành phần của nó.

– Hai muối kali clorua và kali sunfat được sử dụng nhiều nhất để làm phân kali. Tro thực vật chứa K₂CO₃ cũng là một loại phân kali.

IV. Phân hỗn hợp và phân phức hợp

Là loại phân bón chứa đồng thời một số nguyên tố dinh dưỡng cơ bản.

1. Phân hỗn hợp (phân NPK)

– Chứa cả ba nguyên tố N, P, K được gọi là phân NPK, là sản phẩm khi trộn lẫn các loại phân đơn theo tỉ lệ N : P : K khác nhau tùy theo loại đất và cây trồng.

* Ví dụ: Nitrophotka là hỗn hợp của (NH₄)₂HPO₄ và KNO₃.

2. Phân phức hợp 

– Là hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng tương tác hóa học của các chất.

*Ví dụ: Amophot là hỗn hợp các muối NH₄H₂PO₄ và (NH₄)₂HPO₄ thu được khi cho amoniac tác dụng với axit photphoric.

V. Phân vi lượng

– Cung cấp cho cây các nguyên tố như bo, kẽm, mangan, đồng, molipđen, … ở dạng hợp chất đóng vai trò như những vitamin cho thực vật.

– Dùng một lượng rất nhỏ để tăng khả năng kích thích quá trình sinh trưởng và trao đổi chất, tăng hiệu lực quang hợp, ….

-Phân vi lượng được đưa vào đất cùng với phân bón vô cơ hoặc phân bón hữu cơ.

– Chỉ có hiệu quả cho từng loại cây và từng loại đất, dùng quá lượng quy định sẽ có hại cho cây.

VI. Bài tập về phân bón hóa học

* Bài 1 trang 58 SGK Hóa 11: Cho các mẫu phân đạm sau đây: amoni sunfat , amoni clorua, natri nitrat. Hãy dùng các thuốc thử thích hợp để phân biệt chúng. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng?

* Lời giải:

Ta hoà tan một ít các mẫu phân đạm vào nước thì được 3 dung dịch muối: (NH₄)₂SO₄, NH₄Cl, NaNO₃. Cho từ từ dung dịch Ba(OH)₂ vào từng dung dịch:

– Nếu thấy dung dịch nào có khí bay ra có mùi khai và xuất hiện kết tủa trắng là (NH₄)₂SO₄

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ ↓ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O

– Nếu thấy dung dịch nào có khí bay ra có mùi khai là NH₄Cl

2NH₄Cl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O

– Dung dịch không có hiện tượng gì là NaNO₃.

* Bài 2 trang 58 SGK Hóa 11: Từ không khí, than, nước và các chất xúc tác cần thiết, hãy lập sơ đồ điều chế phân đạm NH₄NO₃.

* Lời giải:

+ Sơ đồ 1:

Không khí chưng cất phân đoạn thu được O₂, N₂ 

H₂O điện phân có màng ngăn thu được H₂

N₂ + H₂ dưới tác dụng nhiệt độ, áp suất, xúc tác thu được NH₃.

+ Sơ đồ 2:

N₂ tác dụng O₂ trong điều kiện 3000⁰C (hồ quang điện) thu được NO

NO tác dụng O₂ tạo thành NO₂

NO₂ + O₂ + H₂O tạo thành HNO₃

HNO₃ + NH₃ thu được NH₄NO₃

* Bài 3 trang 58 SGK Hóa 11: Một loại quặng photphat có chứa 35% Ca₃(PO₄)₂. Hãy tính hàm lượng phần trăm P₂O₅ có trong quặng trên.

* Lời giải:

– Trong 1000g quặng có: 1000. 35% = 350g Ca₃(PO₄)₂

Theo định luật bảo toàn nguyên tố P ⇒ trong 1 mol Ca₃(PO₄)₂ có 1mol P₂O₅ nghĩa là trong 310g Ca₃(PO₄)₂ tương ứng có 142g P₂O₅.

Vậy trong 350g Ca₃(PO₄)₂ có lượng P₂O₅ là:

Tỉ lệ phần trăm P₂O₅ có trong quặng là:

* Bài 4 trang 58 SGK Hóa 11: Để sản xuất một lượng phân bón amophot đã dùng hết 6,000.10³ mol H₃PO₄.

a) Tính thể tích khí ammoniac (đktc) cần dùng, biết rằng loại amophot này có tỉ lệ về số mol n_NH4H2PO4 : n_(NH4)2HPO4 = 1 : 1.

b) Tính khối lượng amophot thu được.

* Lời giải:

Phương trình phản ứng:

H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

H₃PO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂HPO₄

⇒ Phương trình phản ứng tổng hợp:

2H₃PO₄ + 3NH₃ → NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄

a) Từ ptpư ta có:

∑số mol NH₃ cần dùng = 1,5 số mol H₃PO₄ = 1,5.6.10³ = 9000 (mol)

⇒ V_NH3 (đktc) = 9000.22,4 = 201600 (lít)

b) Từ ptpư ta có:

 n_NH4H2PO4 = n_(NH4)2HPO4 = 0,5.n_H3PO4 = 0,5.6.10³ = 3000 (mol)

– Khối lượng amophot thu được:

 m_NH4H2PO4 + m_(NH4)2HPO4 = 3000.(115+132) = 741000(g) =741(kg).

Đến đây các em đã hiểu Phân bón hóa học là gì? Thành phần hóa học của phân bón và cách điều chế phân bón hóa học. Chúc các em học tốt, mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để Trường TCSP Mẫu giáo – Nhà trẻ Hà Nội ghi nhận và hỗ trợ nhé.

Về trang chủ: TH Huỳnh Ngọc Huệ
Bài viết thuộc danh mục: Tổng hợp