Mocznik jest krystalicznym ciałem stałym o wzorze sumarycznym (NH2)2CO. Związek ten powstaje w dwuetapowym procesie technologicznym:
Etap 1.: 2NH3 + CO2 ⇄ NH2COONH4 ∆Ho = –117 kJ
Etap 2.: NH2COONH4 ⇄ (NH2)2CO + H2O ∆Ho = 15,5 kJ
Ponieważ proces prowadzi się pod wysokim ciśnieniem, opisane reagenty wchodzą w skład tej samej fazy ciekłej. Ciśnienie 14 – 42 MPa sprzyja również trwałości produktu pośredniego, co pozwala na jego uzyskanie ze stosunkowo wysoką wydajnością w etapie 1. procesu.
Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski, M. Szafran, E. Bobryk, J. Sentek, Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.
Powyżej pewnej temperatury mocznik ulega reakcji kondensacji, która prowadzi do powstania biuretu oraz bezbarwnego gazu o charakterystycznym, drażniącym zapachu. Stechiometryczny molowy stosunek poszczególnych reagentów wynosi wówczas odpowiednio 2:1:1. Przeprowadzono doświadczenie chemiczne podczas którego próbkę mocznika ogrzewano w otwartej probówce, u wylotu której umieszczono zwilżony wodą uniwersalny papierek wskaźnikowy. Schemat przebiegu tego eksperymentu ilustrują zamieszczone poniżej fotografie.
Strukturę cząsteczki biuretu można przedstawić wzorem grupowym w postaci:
Stosując wzory sumaryczne odpowiednich drobin uzupełnij zamieszczony schemat, aby przedstawiał zgodne z protonową teorią kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego równanie procesu, którego przebieg odpowiada za widoczną na fotografii zmianę barwy papierka wskaźnikowego.
© dr inż. Rafał Szczypiński, wszelkie prawa zastrzeżone