Bài 12: Phân bón hóa học

Tóm tắt lý thuyết

Phân bón hoá học: là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất mùa màng.
Có 3 loại chính: phân đạm, phân lân và phân kali.

1.1. Phân đạm

Các loại đạm amoni, đạm nitrat, đạm urê

Hình 1: Các loại đạm amoni, đạm nitrat, đạm urê

Cung cấp N hoá hợp dưới dạng NO₃^-, NH₄⁺
Kích thích quá trình sinh trưởng, làm tăng tỉ lệ protein thực vật à Cây trồng phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ, quả.
Độ dinh dưỡng được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng của nguyên tố N

Phân đạm	amoni	nitrat	Urê
Thành phần hoá học chính	Muối amoni: NH₄Cl; NH₄NO₃; (NH₄)₂SO₄; ...	NaNO₃; Ca(NO₃)₂; ...	(NH₂)₂CO
Phương pháp điều chế	NH₃ tác dụng với axit tương ứng	Axit nitric và muối cacbonat	CO₂+2NH₃ (NH₂)₂CO +H₂O
Dạng ion hoặc hợp chất mà cây trồng đồng hoá	NH₄⁺; NO₃^-	NO₃^-	NH₄⁺

1.2. Phân lân

Cung cấp P cho cây dưới dạng ion PO₄^3-
Tăng quá trình sinh hoá, trao đổi chất, trao đổi năng lượng của cây.
Đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng P₂O₅.

Phân	Supephotphat đơn	Supephotphat kép	Lân nung chảy
Thành phần hoá học chính Hàm lượng PO₅	Ca(H₂PO₄)₂ + CaSO₄ 14-20%	Ca(H₂PO₄)₂ 40-50%	Hỗn hợp phatphat và silicat của canxi, magiê 12-14%
Phương pháp điều chế	Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ đặc → Ca(H₂PO₄)₂ + CaSO₄	Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄ 4H₃PO₄ + Ca₃(PO₄)₂ → 3Ca(H₂PO₄)₂	Nung hỗn hợp quặng apatit, đá xà vân và than cốc ở trên 1000^oC
Dạng ion hoặc hợp chất mà cây trồng đồng hoá	H₂PO₄^2-	H₂PO₄^2-	Không tan trong nước, tan trong môi trường axit (đất chua)

1.3. Phân kali

Cung cấp kali dưới dạng ion K⁺.
Tăng cường tạo ra đường, bột, xơ, dầu à tăng khả năng chống rét, chống bệnh và chịu hạn cho cây.
Đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng K₂O

1.4. Phân hỗn hợp và phân phức hợp

Phân hỗn hợp: N,K,P
Phức hợp: Amophot: NH₄H₂PO₄ và (NH₄)₂HPO₄

1.5. Phân vi lượng

Cung cấp các nguyên tố: Bo, Mg, Zn, Cu, Mo… ở dạng hợp chất.
Cây trồng chỉ cần 1 lượng nhỏ nên các nguyên tố trên đóng vai trò là vitamin cho thực vật.

Phân bón hóa học

Hình 2: Phân bón hóa học

Bài tập minh họa

Bài 1:

Chia dung dịch H₃PO₄ thành 3 phần bằng nhau:
- Trung hoà phần một vừa đủ bởi 300ml dung dịch NaOH 1,5M.
- Trộn phần hai với phần ba rồi cho tiếp vào một lượng dung dịch NaOH như đã dùng ở phần một, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối. Giá trị m là:

Hướng dẫn:

\(\\ P1 : n_{NaOH}.\frac{1}{3} = n_{H_{3}PO_{4}} = 0,15 \ mol \\ P2 + P3 : n_{H_{3}PO_{4}} = 0,3 \ mol \Rightarrow n_{NaOH} = 1,5n_{H_{3}PO_{4}}\)
⇒ Tạo muối: NaH₂PO₄: x mol và Na₂HPO₄: y mol
⇒ n_NaOH = x + 2y = 0,45; x + y = 0,3
⇒ x = y = 0,15 mol
⇒ Muối gồm 0,15 mol NaH₂PO₄ và 0,15 mol Na₂HPO₄
⇒ m = 39,3g

Bài 2:

Một loại phân bón không chứa tạp chất (phân nitrophotka) có chứa 17,5%N theo khối lượng. Phần trăm theo khối lượng của photpho trong loại phân bón nói trên có giá trị gần nhất với?

Hướng dẫn:

Phân Nitrophotka là: x(NH₄)₂HPO₄.yKNO₃có %m_N = 17,5%
⇒ (28x + 14y)/(132x + 101y) = 0,175
⇒ 4x = 3y
⇒ %mP = 11,625%

Bài 3:

Cho m gam NaOH vào dung dịch chứa 0,04 mol H₃PO₄, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y. cô cạn dung dịch Y thu được 1,22m gam chất rắn khan. Giá trị m là:

Hướng dẫn:

NaOH + H₃PO₄ → NaH₂PO₄+ H₂O
2NaOH + H₃PO₄→ Na₂HPO₄ + 2H₂O
3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄+ 3H₂O
Nếu chỉ có NaH₂PO₄⇒ m_muối =3m
Nếu chỉ có Na₂HPO₄ ⇒ m_muối = 1,775m
Nếu chỉ có Na₃PO₄ ⇒ m_muối = 1,37m
Ta thấy m_NaOH < m_muối < \(m_{Na_{3}PO_{4}}\)
⇒ chất rắn gồm NaOH và Na₃PO₄
⇒ \(n_{Na_{3}PO_{4}}\) = 0,04 mol ⇒ n_NaOH pứ = 0,12 mol
⇒ m_sau – m_trước= 1,22m – m = 0,04.164 – 0,12.40
⇒ m = 8 gam