Phân bón hóa học (Đầy đủ - Có bài tập áp dụng)

 PHÂN BÓN HÓA HỌC

I. Phân bón hóa học là gì?

- Phân bón hóa học là những hợp chất hóa học chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng suất cây trồng.

- Các nguyên tố dinh dưỡng cần cho cây trồng như: N, K, P, Ca, Mg, B, Cu, Zn,…

Nguyên tố N: Kích thích cây trồng phát triển mạnh

Nguyên tố P: Kích thích sự phát triển bộ rễ thực vật

Nguyên tố K: Kích thích cây trồng ra hoa, làm hạt, giúp cây tổng hợp nên chất diệp lục

Nguyên tố S: Tổng hợp nên protein

Nguyên tố Ca và Mg: Giúp cho cây sản sinh chất diệp lục

Nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của thực vật

II. Những phân bón hóa học thường dùng

1. Phân bón dạng đơn (chứa một nguyên tố dinh dưỡng)

a) Phân đạm (chứa N):

*Tác dụng:

- Phân đạm cung cấp nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat NO₃^- và ion amoni NH₄⁺.

- Phân đạm có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây. Có phân đạm, cây trồng sẽ phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ hoặc quả.

*Phân loại

- Ure CO(NH₂)₂ : tan trong nước, chứa 46% nitơ.

+Điều chế: CO2 + 2NH₂ (NH₂)₂CO + H₂ O

- Đạm amoni chứa ion amoni NH₄ + :

+ Amoni nitrat NH₄NO₃

 (đạm 2 lá): tan trong nước, chứa 35% nitơ.

+ Amoni sunfat (NH₄)₂SO₄ (đạm 1 lá): tan trong nước, chứa 21% nitơ.

Điều chế:     HNO₃ + NH₃  NH₄NO₃

                   H₂SO₄ + 2NH₃  (NH₄)₂SO₄

- Đạm nitrat: chứa ion nitrat NO₃^- : NaNO₃ 16%N, Ca(NO₃)₂ 17%N

* Cách sử dụng

- Ure CO(NH₂)₂ : Bón đều không bón tập trung cây sẽ bị bội thực N, có thể trộn mùn cưa, đất để bón hoặc phun lên lá.

- Amoni nitrat NH₄NO₃ (đạm 2 lá): Bón thúc cho lúa với lượng nhỏ. Bón cho cây trồng công nghiệp: bông, chè, café, mía

Amoni sunfat (NH₄)₂SO₄ (đạm 1 lá): Bón thúc và chia làm nhiều lần

b) Phân lân (chứa P):

* Tác dụng:

- Phân lân cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion photphat.

- Phân lân cần thiết cho cây ở thời kì sinh trưởng do thúc đẩy các quá trình sinh hóa, trao đổi chất và năng lượng của thực vật.

- Phân lân có tác dụng làm cho cành lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to.

* Phân loại

- Photphat tự nhiên: Thành phần chính chứa Ca₃(PO₄)₂, không tan trong nước, tan chậm trong đất chua.

- Supephotphat: thành phần chính là Ca(H₂PO₄)₂, tan trong nước.

+ Supephotphat đơn: chứa 14-20% P₂O₅, thành phần gồm Ca(H₂PO₄)₂ và CaSO₄

Điều chế: Quặng photphorit hoặc apatit + axit sunfuric đặc

Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄  Ca(H₂PO₄)₂ +CaSO₄

Lưu ý: Cây đồng hóa Ca(H2PO4)2, phần CaSO4 không có ích, làm mặn đất, cứng đất

+ Supephotphat kép: chứa 40-50% P2O5, thành phần gồm Ca(H₂PO₄)₂

          Điều chế: 2 giai đoạn:

Điều chế axit photphoric

Ca₃(PO₄)₂ +3 H₃PO₄ H₃PO₄ + 3 CaSO₄

Cho axit photphoric tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit

Ca₃(PO₄)₂ +3 H₃PO₄  3Ca(H₂PO₄)₂

* Cách sử dụng:

Photphat tự nhiên Ca₃(PO₄)₂: bón cho vùng đất chua thích hợp với các loại cây ngô đậu.

- Supephotphat Ca(H₂PO₄)₂: bón cho vùng đất chua

c)Phân kali (chứa K): Thành phần chủ yếu là KCl và K₂SO₄

* Tác dụng:

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

- Phân kali giúp cho cây hấp thụ được nhiều đạm hơn, cần cho việc tạo ra chất đường, chất bột, chất xơ và chất dầu

- Tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chịu hạn của cây.

 * Cách sử dụng:

- Kali nên bón kết hợp với các loại phân khác. Kali có thể bón thúc phun dung dịch lên lá vào các thời gian cây kết hoa, làm củ, tạo sợi

- Bón quá nhiều kali có thể gây tác động xấu lên rễ cây, làm cây teo rễ. Nếu bón quá thừa phân kali, có thể bón bổ sung các nguyên tố vi lượng magiê, natri.

Tác dụng tốt với: chè, mía, thuốc lá, dừa, chuối, khoai, bông…

2. Phân bón dạng kép (chứa hai hay nhiều nguyên tố dinh dưỡng N, P, K)

*Phân loại

-Phân hỗn hợp: chứa 3 nguyên tố N,P,K =>gọi là phân NPK (tỉ lệ N:P:K phụ thuộc vào loại đất và cây.

Ví dụ: Phân NPK là hỗn hợp của các muối: (NH₄)₂HPO₄ và KNO₃

Phân phức hợp: được tổng hợp trực tiếp bằng tương tác hóa học của các chất.

Ví dụ: KNO₃, (NH₄)₂HPO₄

a) Phân NPK, chứa {NH4NO3, (NH4)2HPO4 và KCl}.

b) Phân amophot, chứa {NH₄H₂PO₄ và (NH₄)₂HPO₄}

3. Phân bón vi lượng

- Chứa một lượng nhỏ các nguyên tố như: bo, kẽm, mangan,…dưới dạng hợp chất.

*Tác dụng:

- Tăng khả năng kích thích sinh trưởng và trao đổi chất, tăng hiệu lực quang hợp,…cho cây.

*Cách sử dụng: Bón cùng với phân vô cơ hoặ hữu cơ, tùy thuộc vào từng loại cây và từng loại đất, không nên dùng quá liều

III. Bài tập vận dụng

Bài 1: Có những loại phân bón hóa học KCl, NH₄NO₃, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, Ca₃(PO₄)₂, Ca(H₂PO₄)₂, (NH₄)₂HPO₄, KNO₃.

a) Hãy sắp xếp những phân bón này thành 2 nhóm phân bón đơn và phân bón kép.

b) Trộn những phân bón nào với nhau ta được phân bón kép NPK?

Bài 2: Có thể bón đạm amoni cùng với vôi bột để khử chua đất trồng được không?

Bài 3: Cho các mẫu phân đạm sau: Amoni clorua, Amoni sunfat, natrij hidrat.Hãy dùng thuốc thử thích hợp để nhận biết chúng?

Bài 4: Một người làm vườn đã dùng 500 g (NH₄)₂SO₄ để bón rau.

a) Nguyên tố dinh dưỡng nào có trong loại phân bón này?

b) Tính thành phần phần trăm của nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón.

c) Tính khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau.

Bài 5: Một loại quặng photphat có chứa 35% Ca₃(PO₄)₂. Hãy tính hàm lượng phần trăm P₂O₅ có trong quặng trên.

Bài 6: 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(NH₄)₂ HPO₄ = 1 : 1.

b) Tính khối lượng amophot thu được.

Bài 6: Từ không khí, than, nước và các chất xúc tác cần thiết, hãy lập sơ đồ điều chế phân đạm NH₄ NO₃.

IV. Đáp án

Bài 1:

a)Nhóm phân bón dạng đơn: KCl, NH₄NO₃, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, Ca₃(PO₄)₂, Ca(H₂PO₄)₂.

 Nhóm phân bón dạng kép: NH₄H₂PO₄, KNO₃.

b) Để có phân bón kép NPK ta trộn các phân bón NH₄NO₃, NH₄H₂PO₄ và KCl theo tỉ lệ thích hợp.

Bài 2:

Không dùng, vì:

CaO + H₂O  Ca(OH)₂

2NH₄Cl + Ca(OH)₂  CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

Muối amoni tan trong nước tạo môi trường axit:

NH₄  NH₄⁺ + Cl^-

NH₄⁺  NH₃ + H⁺

ð Chỉ dùng cho vùng đất ít chua

Bài 3:

Bài 4:

a) Nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng trong phân bón (NH₄)₂SO₄ là nitơ.

b) M(NH₄)₂SO₄ = 132 g; mN = 2.14 = 28 g.

%N = x100% = 21,2 %

c) mN = 500x = 106,05 g.

Bài 5:

Có thể tính như sau: Trong 310 gam Ca₃(PO₄)₂(3CaO.P₂O₅) có chứa x gam P₂O₅

Từ đó ta tính được khối lượng P₂O₅: x = 142 x (35 : 310) = 16 (g)

Hàm lượng P₂O₅ là 16%.

Bài 7:

H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

H₃PO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂ HPO₄

2H₃PO₄    +     3NH₃     →    (NH₄)₂ HPO₄    +    NH₄H₂PO₄

2 mol                 3 mol             1 mol                       1 mol

6000 mol        9000 mol          3000 mol                 3000 mol

a) Thể tích khí ammoniac (đktc) cần dùng:

9000 x 22,40 = 20,16 x 104 (lít)

b) Tính khối lượng amophot thu được:

m(NH₄)₂ HPO₄   +  mNH₄H₂PO₄      = 3000 . (132,0 + 115,0) = 7,410 . 105 gam = 741,0 kg

Bài 7:

Từ không khí, than, nước, có thể lập sơ đồ điều chế phân đạm NH₄NO₃  như sau:

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng N₂ và O₂

C + H₂O  CO + H₂

N₂ + 3H₂  2NH₃

4NH₃ +5O₂  4NO + 6H₂O

NO + O₂  2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O  4HNO₃

NH₃ +HNO₃  NH₄NO₃