AMONIJEV HIDROKSID: STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2025

Amonijev hidroksid spoj molekulske formule NH ₄ OH ili H ₅ NO proizveden otapanja plina amonijaka (NH ₃) u vodi. Iz tog razloga se naziva amonijačna voda ili tekući amonijak.

To je bezbojna tekućina vrlo intenzivnog i oštrog mirisa, koju nije moguće izolirati. Ove osobine su izravno povezane s koncentracijom NH ₃ otopljenog u vodi; koncentracija koja zapravo, kao plin, može obuhvatiti ogromne količine otopljene u malom volumenu vode.

Izvor: Gabriel Bolívar

Znatno mali dio ovih vodenih otopina sastoji se od NH ₄ ⁺ kationa i OH ^- aniona. S druge strane, u vrlo razrijeđenim otopinama ili u smrznutim krutinama na vrlo niskim temperaturama, amonijak se može naći u obliku hidrata, kao što su: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O i NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Kao zanimljivost činjenica da su Jupiterovi oblaci sačinjeni od razrijeđenih otopina amonijevog hidroksida. Međutim, svemirska sonda Galileo nije uspjela pronaći vodu u planetarnim oblacima, što bi se i moglo očekivati ​​zbog znanja koje imamo o stvaranju amonijevog hidroksida; to znači da su potpuno bezvodni kristali NH ₄ OH.

Amonijev ion (NH ₄ ⁺) proizveden je u bubrežnim cjevaste šupljine po sjedinjenja amonijaka i vodika, luče bubrežnog cjevastim stanicama. Također, amonij se proizvodi u stanicama bubrežnih tubula u procesu transformacije glutamina u glutamat, a zauzvrat, u pretvorbi glutamata u α-ketoglutarat.

Amonijak se proizvodi industrijski metodom Haber-Bosch, pri čemu reagiraju dušikovi i vodikovi plinovi; upotrebom željeznog iona, aluminij-oksida i kalijevog oksida kao katalizatora. Reakcija se izvodi pri visokim pritiscima (150 - 300 atmosfera) i visokim temperaturama (400 -500 ° C), s prinosom od 10 do 20%.

U reakciji nastaje amonijak koji prilikom oksidacije stvara nitrite i nitrate. Oni su neophodni za dobivanje dušične kiseline i gnojiva poput amonijevog nitrata.

Kemijska struktura

Kao što njegova definicija pokazuje, amonijev hidroksid sastoji se od vodene otopine plina amonijaka. Stoga, u tekućinu, ne postoji definiran strukture, osim da se od slučajnih rasporeda NH ₄ ⁺ i OH ^- iona solvatnom od molekula vode.

Amonijevi i hidroksilni ioni proizvodi su ravnoteže hidrolize u amonijaku, pa je uobičajeno da te otopine imaju oštar miris:

NH ₃ (g) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Prema kemijskoj jednadžbi, veliko smanjenje koncentracije vode prebacilo bi ravnotežu u stvaranje više amonijaka; to jest, kako se amonijev hidroksid zagrijava, oslobađat će se pare amonijaka.

Iz tog razloga, NH ₄ ⁺ i OH ^- ioni ne stvaraju kristal u zemaljskim uvjetima, što znači da kruta baza NH ₄ OH ne postoji.

Navedena kruta tvar treba biti sastavljena samo od elektrostatički interaktivnih iona (kao što se vidi na slici).

Amonijak leda

Međutim, pod temperaturama znatno ispod 0 ° C i okružen ogromnim pritiscima, poput onih koji prevladavaju u jezgrama smrznutih mjeseci, amonijak i voda smrzavaju se. Na taj način, da kristaliziraju u obliku čvrste smjese s različitim stehiometrijskim omjerima, najjednostavnije čemu NH ₃ ∙ H ₂ O: amonijak monohidrata.

NH ₃ ∙ H ₂ O i NH ₃ ∙ 2H ₂ O su amonijak leda, jer krutina se sastoji od kristalnog rasporeda molekula vode i amonijaka povezanih vodikovih veza.

Obzirom na promjenu T i P, u skladu s ispitivanjima koja računalna simuliraju sve fizičke varijabli i njihovih učinaka na ove led, nastaje prijelaz iz NH ₃ ∙ nM ₂ O faze na NH ₄ OH faze.

Stoga, jedino u tim ekstremnim uvjetima, NH ₄ OH mogu postojati kao produkt protoniranja u led između NH ₃ i H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (i) <=> NH ₄ OH (i)

Imajte na umu da su ovoga puta, za razliku od hidrolize amonijaka, uključene vrste u čvrstoj fazi. Amonijak koji postaje slano bez ispuštanja amonijaka.

Fizička i kemijska svojstva

Molekularna formula

NH ₄ OH ili H ₅ NO

Molekularna težina

35.046 g / mol

Izgled

To je bezbojna tekućina.

Koncentracija

Do oko 30% (za NH ₄ ⁺ i OH ^- ione).

Miris

Vrlo jak i oštar.

Ukus

Ral.

Vrijednost praga

34 ppm za nespecifično otkrivanje.

Vrelište

38 ° C (25%).

Topljivost

Postoji samo u vodenoj otopini.

Topnost u vodi

Može se miješati u neograničenim omjerima.

Gustoća

0,90 g / cm ³ pri 25 ° C.

Gustoća pare

U odnosu na zrak uzet kao jedinstvo: 0.6. Odnosno, manje je gust od zraka. Međutim, logično se prijavljena vrijednost odnosi na amonijak kao plin, a ne na njegove vodene otopine ili na NH ₄ OH.

Tlak pare

2.160 mmHg pri 25 ° C.

Korozivno djelovanje

Sposobna je otapati cink i bakar.

pH

11.6 (1N otopina); 11,1 (0,1 N otopina) i 10,6 (0,01 N otopina).

Konstanta disocijacije

pKb = 4.767; Kb = 1,71 x 10 ^-5 na 20 ºC

pKb = 4.751; Kb = 1,774 x 10 ^-5 na 25 ° C.

Povećanje temperature gotovo neprimjetno povećava bazičnost amonijevog hidroksida.

Nomenklatura

Koja su sve uobičajena i službena imena za NH ₄ OH? Prema onome što je utvrdio IUPAC, ime mu je amonijev hidroksid jer sadrži hidroksil anion.

Amonijak je zbog naboja +1 monovalentan, pa se pomoću nomenklature Stock naziva: amonijev hidroksid (I).

Iako je upotreba termina amonijev hidroksid tehnički neispravna, budući da spoj nije izoliran (barem ne na Zemlji, kao što je detaljno objašnjeno u prvom odjeljku).

Također, amonijev hidroksid naziva se amonijačna voda i tekući amonijak.

Topljivost

NH ₄ OH ne postoji kao sol u zemaljskim uvjetima, ne može se procijeniti koliko je topiv u različitim otapalima.

Međutim, bilo bi za očekivati da se vrlo topiv u vodi, jer njegova otapanja bio oslobađanje ogromne količine NH ₃. Teoretski, to bi bio nevjerojatan način za skladištenje i transport amonijaka.

U ostalim otapalima koja su sposobna prihvatiti vodikove veze, poput alkohola i amina, moglo bi se očekivati ​​da će i u njima biti vrlo topljiva. Ovdje je NH ₄ ⁺ kation donator vodikove veze, a OH ^- oboje.

Primjeri ovakvih interakcija s metanolom biti: H ₃ N ⁺ H - OHCH ₃ i HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ pokazuje da je kisik prima vodikove veze, a ne da je metilna skupina vezana na H).

rizici

-Kontakt s očima izaziva iritaciju koja može dovesti do oštećenja očiju.

-Korozivno je. Stoga, u kontaktu s kožom, može izazvati iritaciju i visoke koncentracije reagensa, uzrokovati opekline kože. Ponavljani kontakt amonijevog hidroksida s kožom može uzrokovati da bude suha, svrbež i crvena (dermatitis).

- Udisanje amonijevog hidroksida sprej može uzrokovati akutno iritaciju dišnih putova, karakterizirano gušenjem, kašljem ili nedostatkom daha. Produljeno ili opetovano izlaganje tvari može rezultirati ponavljajućim infekcijama bronha. Također, udisanje amonijevog hidroksida može uzrokovati iritaciju pluća.

- Izlaganje visokim koncentracijama amonijevog hidroksida može predstavljati hitnu medicinsku pomoć, jer može doći do nakupljanja tekućine u plućima (plućni edem).

- Koncentracija od 25 ppm uzeta je kao granica izloženosti, u 8-satnoj radnoj smjeni, u okruženju u kojem je radnik izložen štetnom djelovanju amonijevog hidroksida.

Reaktivnost

-Osim potencijalnom oštećenju zdravlja od izlaganja amonijevom hidroksidu, postoje i druge mjere predostrožnosti koje se moraju uzeti u obzir pri radu s tvarima.

-Amonijev hidroksid može reagirati s mnogim metalima, poput: srebra, bakra, olova i cinka. Također reagira sa solima tih metala da formiraju eksplozivne spojeve i oslobađaju vodikov plin; što je zauzvrat zapaljivo i eksplozivno.

- Može snažno reagirati s jakim kiselinama, na primjer: klorovodičnom kiselinom, sumpornom kiselinom i dušičnom kiselinom. Na isti način reagira i na dimetil sulfat i halogene.

-Odnosi s jakim bazama, poput natrijevog hidroksida i kalijevog hidroksida, stvarajući plinoviti amonijak. To se može potvrditi promatranjem ravnoteže u otopini, u kojoj je dodatak OH ^- iona pomiče ravnotežu prema formiranju NH ₃.

-Klopovi aluminija i aluminija, kao i ostali pocinčani metali, ne smiju se koristiti za rukovanje amonijevim hidroksidom, zbog korozivnog djelovanja na njih.

Prijave

U hrani

-Koristi se kao dodatak u mnogim namirnicama u kojima djeluje kao sredstvo za ispuštanje, kontrolu pH i završno sredstvo za površinu hrane.

-Popis namirnica u kojima se koristi amonijev hidroksid je opsežan i uključuje peciva, sireve, čokolade, bombone i pudinge.

-Amonijev hidroksid je FDA klasificiran kao bezopasna tvar za preradu hrane sve dok se poštuju utvrđeni standardi.

-U mesnim proizvodima koristi se kao antimikrobno sredstvo, čime je u stanju eliminirati bakterije kao što je E. coli, smanjujući ga do razine koja se ne može utvrditi. Bakterije se nalaze u crijevima goveda, prilagođavajući se kiselom okruženju. Reguliranjem pH, amonijev hidroksid sprečava rast bakterija.

terapija

-Amonijev hidroksid ima nekoliko terapijskih primjena, uključujući:

-10% otopina koristi se kao stimulans respiratornog refleksa

-Onačno se koristi na koži za liječenje uboda insekata i uboda. -Izvodi u probavnom sustavu kao antacid i karminativ, tj. Pomaže u uklanjanju plinova.

Osim toga, koristi se kao aktualan lijek za akutnu i kroničnu mišićno-koštanu bol. Kao posljedica lošeg djelovanja amonijevog hidroksida dolazi do lokalnog porasta protoka krvi, crvenila i iritacije.

Industrijska i razna

-Djeluje na smanjenje NOx (visoko reaktivni plinovi poput dušičnog oksida (NO) i dušičnog dioksida (NO ₂)) za emisije baterija i smanjenje NOx u emisiji iz dimnjaka.

-Koristi se kao plastifikator; dodatak za boje i za obradu površina.

- Povećava poroznost kose što pigmentima za obojenje omogućuje veću penetraciju čime se postiže bolji finiš.

-Amonijev hidroksid koristi se kao antimikrobno sredstvo u pročišćavanju otpadnih voda. Pored toga, uključen je u sintezu kloramina. Ova tvar ispunjava funkciju sličnu kloru u pročišćavanju vode iz bazena, pri čemu je prednost što je manje toksična.

-Koristi se kao inhibitor korozije u procesu rafiniranja ulja.

-Koristi se kao sredstvo za čišćenje u raznim industrijskim i komercijalnim proizvodima, a koristi se na raznim površinama, uključujući: nehrđajući čelik, porculan, staklo i pećnicu.

-Dodatno, koristi se u proizvodnji deterdženata, sapuna, lijekova i mastila.

U poljoprivredi

Iako se ne daje izravno kao gnojivo, amonijev hidroksid to čini. Amonijak se proizvodi iz atmosferskog dušika metodom Haber-Bosch i transportira se u hladnjaču ispod točke ključanja (-33 ° C) do mjesta njegove uporabe.

Amonijak pod pritiskom ubrizgava se, u obliku pare, u tlo gdje odmah reagira s edafičnom vodom i prelazi u oblik amonijaka (NH ₄ ⁺), koji se zadržava na mjestima kationskih izmjena tla. Pored toga, proizvodi se amonijev hidroksid. Ti spojevi su izvor dušika.

Zajedno s fosforom i kalijem, dušik čini trijadu glavnih biljnih hranjivih tvari neophodnih za njihov rast.

Reference

1. Ganong, WF (2002), medicinska fiziologija. 19. izdanje. Priručnik za uređivanje Moderno.
2. AD Fortes, JP Brodholt, IG Wood i L. Vocadlo. (2001). Ab initio simulacija amonijaka monohidrata (NH ₃ ∙ H ₂ O) i amonijev hidroksid (NH ₄ OH). Američki institut za fiziku. J. Chem. Phys., Vol. 115, br. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (6. veljače 2017.). Činjenice amonijevog hidroksida. Oporavilo od: misel.com
4. Pochteca Group. (2015). Amonijev hidroksid. pochteca.com.mx
5. NJ zdravlje. (SF). Podaci o opasnim tvarima: amonijev hidroksid., Oporavak od: nj.gov
6. Učitelj kemije. (2018.). Amonijev hidroksid. Oporavilo od: chemistrylearner.com
7. Pubchem. (2018.). Amonijev hidroksid. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov