Ammooniumhüdroksiidi struktuur, omadused, nomenklatuur, kasutusalad

The ammooniumhüdroksiid on NH molekulaarse valemiga ühend₄OH või H₅MITTE toodetud ammoniaagigaasi (NH) lahustamisega₃) vees. Sel põhjusel saab ta ammoniaagi või vedela ammoniaagi nimed.

See on värvitu vedelik väga intensiivse ja terava lõhnaga, mis ei ole isoleeriv. Neil omadustel on otsene seos NH kontsentratsiooniga₃ lahustatud vees; kontsentratsioon, mis tegelikult gaasina võib katta suurtes kogustes väikestes kogustes vett.

Märkimisväärselt väike osa nendest vesilahustest koosneb NH katioonidest₄⁺ ja OH anioonid^-. Teisest küljest võib väga lahjendatud lahustes või külmutatud tahkistes väga madalatel temperatuuridel leida ammoniaaki hüdraatide kujul, näiteks: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O ja NH₃∙ 2H₂O.

Uudishimulikult on Jupiteri pilved moodustatud ammooniumhüdroksiidi lahjendatud lahustest. Siiski ei suutnud Galileo kosmosesond leida planeedi pilvedes vett, mida eeldatakse teadmisest, et ammooniumhüdroksiidi moodustumine on teada; see tähendab, et need on NH-kristallid₄OH täiesti veevaba.

Ammooniumioon (NH₄⁺) toodetakse neerutorukeste luumenis ammoniaagi ja vesiniku liitumise kaudu, mida eritavad neerutorukeste rakud. Samamoodi toodetakse ammoonium tubulaarsetes rakkudes glutamiini muundamisel glutamaadiks ja omakorda glutamaadi muundamisel a-ketoglutaraadiks.

Ammoniaak toodetakse tööstuslikult Haber-Boschi meetodil, milles reageeritakse lämmastiku- ja vesinikgaasid; katalüsaatoritena kasutatakse raudiooni, alumiiniumoksiidi ja kaaliumoksiidi. Reaktsioon viiakse läbi kõrgel rõhul (150 - 300 atmosfääri) ja kõrgetel temperatuuridel (400-500 ° C) saagisega 10-20%..

Reaktsioonis toodetakse ammoniaaki, mis oksüdeerimisel tekitab nitriteid ja nitraate. Need on olulised lämmastikhappe ja väetiste, näiteks ammooniumnitraadi saamiseks.

Indeks

• 1 Keemiline struktuur
  • 1.1 Ammoniaagi jää
• 2 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2.1 Molekulaarne valem
  • 2.2 Molekulmass
  • 2.3 Välimus
  • 2.4 Kontsentratsioon
  • 2.5 Lõhn
  • 2.6 Maitse
  • 2.7 Läviväärtus
  • 2.8 Keemispunkt
  • 2.9 Lahustuvus
  • 2.10 Lahustuvus vees
  • 2.11 Tihedus
  • 2.12 Auru tihedus
  • 2.13 Aururõhk
  • 2.14 Söövitav toime
  • 2,15 pH
  • 2.16 Dissotsiatsioonikonstant
• 3 Nomenklatuur
• 4 Lahustuvus
• 5 Riskid
  • 5.1 Reaktsioonivõime
• 6 Kasutamine
  • 6.1 Toidus
  • 6.2 Terapeutika
  • 6.3 Tööstuslikud ja mitmesugused
  • 6.4 Põllumajanduses
• 7 Viited

Keemiline struktuur

Nagu on määratletud selle määratluses, koosneb ammooniumhüdroksiid ammoniaagi gaasi vesilahusest. Seega ei ole vedelikus mingit muud struktuuri kui NH-ioonide juhuslikus paigutus₄⁺ ja OH^- vee molekulidega.

Ammoonium- ja hüdroksüülioonid on ammoniaagi hüdrolüüsi tasakaalu tooted, mistõttu on tavaline, et nendel lahustel on terav lõhn:

NH₃(g) + H₂O (l) <=> NH₄⁺(ac) + OH^-(ac)

Vastavalt keemilisele võrrandile nihutaks vee kontsentratsiooni suur vähenemine tasakaalu rohkem ammoniaagi moodustumiseni; see tähendab, et ammooniumhüdroksiidi kuumutamisel vabaneb ammoniaagi aur.

Seetõttu on NH ioonid₄⁺ ja OH^- nad ei suuda maapealsetes tingimustes kristalli moodustada, mis toob kaasa nii, et tahke alus NH₄OH ei ole olemas.

See tahke aine peaks koosnema ainult nendest ioonidest, mis interakteeruvad elektrostaatiliselt (nagu on näidatud joonisel)..

Ammoniaagi jää

Kuid temperatuuridel, mis on tunduvalt alla 0 ° C ja mida ümbritsevad tohutud rõhud, nagu need, mis valitsevad jäiste kuude tuumades, ammoniaak ja vee külmutamine. Seejuures kristalliseeruvad nad tahkes segus erinevate stöhhiomeetriliste proportsioonidega, olles lihtsaim NH₃∙ H₂O: ammoniaagi monohüdraat.

NH₃∙ H₂O ja NH₃∙ 2H₂Või nad on ammooniumjää, sest tahke aine koosneb vesimolekulide ja vesiniksidemetega ühendatud ammoniaagi kristalsest paigutusest.

Arvestades T- ja P-i muutust, on arvutuslike uuringute kohaselt, mis simuleerivad kõiki füüsilisi muutujaid ja nende mõju nendele jäädele, toimub NH-faasi üleminek.₃∙ nH₂Või NH-faasi₄OH.

Seega ainult NH äärmuslikes tingimustes₄OH võib esineda NH-i jäälises protoonimisproduktis₃ ja H₂O:

NH₃(s) + H₂O (s) <=> NH₄OH (d)

Pange tähele, et seekord, erinevalt ammoniaagi hüdrolüüsist, on asjaomased liigid tahkes faasis. Ammoniaagi jää, mis muutub soolaks ilma ammoniaagi vabastamata.

Füüsikalised ja keemilised omadused

Molekulaarne valem

NH₄OH või H₅EI

Molekulmass

35,046 g / mol

Välimus

See on värvitu vedelik.

Kontsentratsioon

Kuni umbes 30% (NH ioonide puhul)₄⁺ ja OH^-).

Lõhn

Väga tugev ja terav.

Maitse

Acre.

Läviväärtus

34 ppm mittespetsiifiliseks avastamiseks.

Keemistemperatuur

38 ° C (25%).

Lahustuvus

See eksisteerib ainult vesilahuses.

Lahustuvus vees

Seguneb piiramatutes proportsioonides.

Tihedus

0,90 g / cm³ temperatuuril 25 ° C.

Auru tihedus

Võrreldes ühikuna võetud õhuga: 0.6. See tähendab, et see on õhust väiksem. Kuid loogiliselt vastab esitatud väärtus ammoniaagile kui gaasile, mitte selle vesilahustele või NH-le₄OH.

Aururõhk

2.160 mmHg temperatuuril 25 ° C.

Sööbiv toime

See on võimeline tsinki ja vaske lahustama.

pH

11,6 (lahus 1 N); 11,1 (lahus 0,1 N) ja 10,6 (0,01 N lahus).

Dissotsiatsioonikonstant

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x 10^-5 temperatuuril 20 ° C

pKb = 4,751; Kb = 1,774 x 10^-5 temperatuuril 25 ° C.

Temperatuuri tõus tõuseb ammendavalt ammooniumhüdroksiidi aluselist alust.

Nomenklatuur

Millised on kõik tavalised ja ametlikud nimed, mida NH saab?₄OH? Vastavalt IUPACi määratlusele on selle nimi ammooniumhüdroksiid, kuna see sisaldab hüdroksüülaniooni.

Ammoonium oma koormuse +1 järgi on monovalentne, põhjus, miks nomenklatuuri kasutamine on nimega: ammooniumhüdroksiid (I).

Kuigi mõiste "ammooniumhüdroksiid" kasutamine on tehniliselt vale, kuna ühend ei ole isoleeritav (vähemalt mitte Maal, nagu on üksikasjalikult kirjeldatud esimeses osas)..

Lisaks sellele saadakse ammooniumhüdroksiid ammoniaagi ja vedela ammoniaagi nimed.

Lahustuvus

NH₄OH, kuna maapinnal ei ole soola, ei saa hinnata, kui lahustuv on erinevates lahustites.

Siiski võib eeldada, et see on vees väga hästi lahustuv, kuna selle lahustumine vabastaks tohutuid koguseid NH-i₃. Teoreetiliselt oleks see hämmastav viis ammoniaagi säilitamiseks ja transportimiseks.

Teistes lahustites, mis on võimelised vastu võtma vesiniksidemeid, nagu alkoholid ja amiinid, võib eeldada, et see oleks ka nendes hästi lahustuv. Siin NH-katioon₄⁺ on vesiniku sildade doonor ja OH^- see toimib nagu mõlemad.

Nende interaktsioonide näited metanooliga oleksid: H₃N⁺-H - OHCH₃ ja HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ näitab, et hapnik saab vesiniksideme, mitte et metüülrühm on seotud H-ga).

Riskid

-Silma sattumisel põhjustab ärritust, mis võib põhjustada silmakahjustusi.

-See on söövitav. Seetõttu võib nahaga kokkupuutel põhjustada ärritust ja reaktiivi kõrge kontsentratsiooni korral nahapõletusi. Ammooniumhüdroksiidi korduv kokkupuude nahaga võib põhjustada selle kuivust, sügelust ja punetust (dermatiit)..

-Ammooniumhüdroksiidi pihusti sissehingamine võib põhjustada hingamisteede ägeda ärrituse, mida iseloomustab lämbumine, köha või õhupuudus. Aine pikaajaline või korduv kokkupuude võib põhjustada korduvaid bronhide infektsioone. Samuti võib ammooniumhüdroksiidi sissehingamine põhjustada kopsude ärritust.

-Ammooniumhüdroksiidi suurte kontsentratsioonidega kokkupuude võib olla meditsiiniline hädaolukord, sest võib tekkida vedeliku akumulatsioon kopsudes (kopsuturse)..

-Kaheksa tunni pikkuse vahetuse ajal on kokkupuute piirväärtuseks 25 ppm kontsentratsioon keskkonnas, kus töötaja puutub kokku ammooniumhüdroksiidi kahjuliku toimega..

Reaktsioonivõime

-Lisaks sellele on ammooniumhüdroksiidiga kokkupuutest tuleneva võimaliku tervisekahjustuse korral muid ettevaatusabinõusid, mida tuleb ainega töötamisel arvesse võtta..

-Ammooniumhüdroksiid võib reageerida paljude metallidega, nagu näiteks hõbe, vask, plii ja tsink. Samuti reageerib see nende metallide sooladega, moodustades plahvatusohtlikke ühendeid ja vabastades vesiniku; mis on omakorda tuleohtlik ja plahvatusohtlik.

-See võib tugevalt reageerida tugevate hapetega, näiteks vesinikkloriidhappega, väävelhappega ja lämmastikhappega. Samamoodi reageerib ta dimetüülsulfaadi ja halogeenidega.

-Reageerib koos tugeva alusega, nagu naatriumhüdroksiid ja kaaliumhüdroksiid, tekitades gaasilist ammoniaaki. Seda saab kontrollida, kui täheldatakse tasakaalu lahuses, kus OH ioonide lisamine^- nihutab tasakaalu NH-i moodustumiseni₃.

-Ammooniumhüdroksiidi käitlemisel ei tohiks vask- ja alumiiniummetalle, samuti teisi galvaniseeritud metalle kasutada, kuna need on söövitavad..

Kasutamine

Toidus

-Seda kasutatakse lisandina paljudes toiduainetes, kus see toimib toidupinna hapendamisvahendina, pH reguleerimisel ja viimistlusainena..

-Toiduaineid, milles kasutatakse ammooniumhüdroksiidi, on laiaulatuslik ja see hõlmab küpsetisi, juustu, šokolaadi, kommi ja pudleid..

-FDA liigitab toidu töötlemiseks ammooniumhüdroksiidi ohutuks aineks tingimusel, et järgitakse kehtestatud standardeid.

-Lihatoodetes kasutatakse seda antimikroobse toimeainena, mis on võimeline kõrvaldama selliseid baktereid nagu E. coli, vähendades seda määratlemata tasemeni. Bakterid leiduvad veiste soolestikus, kohandudes happekeskkonnaga. Ammooniumhüdroksiid, pH reguleerimisel, takistab bakterite kasvu.

Therapeutics

-Ammooniumhüdroksiidil on mitu terapeutilist kasutamist, sealhulgas:

-10% lahust kasutatakse hingamisteede refleksi stimulaatorina

-Väliselt kasutatakse seda putukahammustuste ja hammustuste raviks. See toimib seedetrakti kui antatsiidi ja karminatiivse toimena, see tähendab gaaside kõrvaldamist.

Lisaks kasutatakse seda aktuaalse hõõrdetegurina ägeda ja kroonilise luu- ja lihaskonna valu jaoks. Ammooniumhüdroksiidi heal tasemel toime tagajärjel suureneb verevool, punetus ja ärritus..

Tööstuslikud ja mitmesugused

-See toimib NOx redutseerimisel (väga reaktiivsed gaasid nagu lämmastikoksiid (NO) ja lämmastikdioksiid (NO))₂)) korstnate heitkoguste ja NOx vähendamise kohta korstnaheitmetes.

-Seda kasutatakse plastifikaatorina; Värvide lisand ja pindade töötlemine.

-See suurendab juuste poorsust, võimaldades pleki pigmentidel suuremat läbitungimist, mis tagab parema viimistluse.

-Ammooniumhüdroksiidi kasutatakse reovee puhastamisel antimikroobse toimeainena. Lisaks sekkub see klooramiini sünteesi. See aine täidab basseini vee puhastamisel funktsiooni, mis sarnaneb klooriga, mille eeliseks on vähem toksiline.

-Seda kasutatakse korrosiooni inhibiitorina õli rafineerimisprotsessis.

-Seda kasutatakse puhastusvahendina mitmesugustes tööstuslikes ja kaubanduslikes toodetes, mida kasutatakse mitmel pinnal, sealhulgas: roostevaba teras, portselan, klaas ja ahi.

-Lisaks kasutatakse seda detergentide, seebide, ravimite ja tintide tootmisel.

Põllumajanduses

Kuigi ammooniumhüdroksiid ei ole otseselt manustatud väetisena, täidab see funktsiooni. Ammoniaak toodetakse atmosfääri lämmastikust Haber-Boschi meetodil ja transporditakse külmutuspunkti allpool keemistemperatuuri (-33 ° C) selle kasutamiskohtadesse..

Survestatud ammoniaak süstitakse auru kujul pinnasesse, kus see reageerib viivitamatult edafiinse veega ja läbib ammooniumivormi (NH₄⁺), mis jääb pinnase katioonivahetuskohtadesse. Lisaks toodetakse ammooniumhüdroksiidi. Need ühendid on lämmastikuallikas.

Koos fosfori ja kaaliumiga moodustab lämmastik taimede kasvuks vajalike peamiste toitainete triaadi.

Viited

1. Ganong, W. F. (2002), Meditsiiniline füsioloogia. 19. väljaanne. Redaktsiooniline kaasaegne käsiraamat.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood ja L. Vocadlo. (2001). Ammoniaagi monohüdraadi (NH. \ T₃∙ H₂O) ja ammooniumhüdroksiidi (NH₄OH). Ameerika füüsikainstituut. J. Chem. Phys., Kd 115, nr 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. veebruar 2017). Ammooniumhüdroksiidi faktid. Välja otsitud andmebaasist: thinkco.com
4. Pochteca Group. (2015). Ammooniumhüdroksiid. pochteca.com.mx
5. NJ Health (s.f.). Faktileht ohtlike ainete kohta: ammooniumhüdroksiid. [PDF] Välja otsitud andmebaasist: nj.gov
6. Keemia õppija. (2018). Ammooniumhüdroksiid. Välja otsitud andmebaasist: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Ammooniumhüdroksiid. Välja otsitud andmebaasist: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov