Amonija hidroksīda struktūra, īpašības, nomenklatūra, izmantošana

The amonija hidroksīds ir NH molekulārās formulas savienojums₄OH vai H₅NAV ražots, izšķīdinot amonjaka gāzi (NH₃) ūdenī. Šī iemesla dēļ tā saņem amonjaka ūdens vai šķidrā amonjaka nosaukumus.

Tas ir bezkrāsains šķidrums ar ļoti intensīvu un asu smaržu, kas nav izolējošs. Šīm īpašībām ir tieša saistība ar NH koncentrāciju₃ izšķīdina ūdenī; koncentrācija, kas faktiski, būdama gāze, var aptvert milzīgus daudzumus, kas izšķīdināti nelielā ūdens tilpumā.

Ievērojami neliela daļa no šiem ūdens šķīdumiem sastāv no NH katjoniem₄⁺ un OH anjoni^-. No otras puses, ļoti atšķaidītos šķīdumos vai saldētās cietās daļās ļoti zemā temperatūrā amonjaku var atrast hidrātu veidā, piemēram: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O un NH₃∙ 2H₂O.

Kā ziņkārīgs fakts, Jupitera mākoņus veido atšķaidīti amonija hidroksīda šķīdumi. Tomēr Galileo kosmosa zonde nespēja atrast ūdeni planētas mākoņos, ko varētu sagaidīt, zinot, ka amonija hidroksīda veidošanās ir zināma; tas ir, tie ir NH kristāli₄OH pilnīgi bezūdens.

Amonija jonu (NH)₄⁺) tiek ražots nieru cauruļveida lūmenā, apvienojot amonjaku un ūdeņradi, ko izdalās caur nierēm. Tāpat amonija tubulārās šūnas tiek ražotas glutamīna transformācijas procesā glutamātā un, savukārt, glutamāta pārvēršanā par α-ketoglutarātu..

Amonjaku rūpnieciski ražo ar Haber-Bosch metodi, kurā reaģē slāpekļa un ūdeņraža gāzes; izmantojot dzelzs jonu, alumīnija oksīdu un kālija oksīdu kā katalizatorus. Reakcija tiek veikta augstā spiedienā (150 - 300 atmosfēras) un augstās temperatūrās (400-500 ° C), ar ražu 10-20%..

Reakcijā rodas amonjaks, kas oksidējot ražo nitritus un nitrātus. Tie ir būtiski, lai iegūtu slāpekļskābi un mēslošanas līdzekļus, piemēram, amonija nitrātu.

Indekss

• 1 Ķīmiskā struktūra
  • 1.1. Amonjaka ledus
• 2 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
  • 2.1. Molekulārā formula
  • 2.2. Molekulmasa
  • 2.3 Izskats
  • 2.4 Koncentrācija
  • 2.5 Smarža
  • 2.6 Garša
  • 2.7 Robežvērtība
  • 2.8 Viršanas punkts
  • 2.9 Šķīdība
  • 2.10 Šķīdība ūdenī
  • 2.11. Blīvums
  • 2.12 Tvaika blīvums
  • 2.13 Tvaika spiediens
  • 2.14 Kodīga iedarbība
  • 2,15 pH
  • 2.16 Disociācijas konstante
• 3 Nomenklatūra
• 4 Šķīdība
• 5 Riski
  • 5.1. Reaktivitāte
• 6 Lietojumi
  • 6.1 Pārtikā
  • 6.2. Terapeiti
  • 6.3 Rūpnieciskie un dažādi
  • 6.4. Lauksaimniecībā
• 7 Atsauces

Ķīmiskā struktūra

Kā norādīts tās definīcijā, amonija hidroksīds sastāv no amonjaka gāzes ūdens šķīduma. Tāpēc šķidrumā nav definētas struktūras, kas atšķiras no nejaušās NH jonu struktūras₄⁺ un OH^- ar ūdens molekulām.

Amonija un hidroksiljoni ir amonjaka hidrolīzes līdzsvara produkti, tāpēc ir bieži, ka šiem šķīdumiem ir asa smaka:

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

Saskaņā ar ķīmisko vienādojumu lielais ūdens koncentrācijas samazinājums novirzītu līdzsvaru uz vairāk amonjaka veidošanos; tas ir, ja amonija hidroksīds tiek uzsildīts, tiks atbrīvoti amonjaka tvaiki.

Šī iemesla dēļ NH jonus₄⁺ un OH^- tie nespēj veidot kristālu sauszemes apstākļos, kas rada līdzīgas sekas, ka cietā bāze NH₄OH nepastāv.

Šī cietā viela sastāv tikai no joniem, kas mijiedarbojas ar elektrostatiski (kā parādīts attēlā)..

Amonjaka ledus

Tomēr zem temperatūras, kas ir zemāka par 0 ° C, un ko ieskauj milzīgs spiediens, piemēram, ledus mēnešu kodolos, amonjaka un ūdens sasalšana. To darot, tie kristalizējas cietā maisījumā ar dažādām stehiometriskām proporcijām, kas ir vienkāršākais NH₃∙ H₂O: amonjaka monohidrāts.

NH₃∙ H₂O un NH₃∙ 2H₂Vai arī tie ir amonija ledus, jo cietais sastāvs sastāv no ūdens molekulu un amonjaka kristāliska izkārtojuma, ko savieno ūdeņraža saites.

Ņemot vērā T un P izmaiņas, saskaņā ar skaitļošanas pētījumiem, kas imitē visus fiziskos mainīgos lielumus un to ietekmi uz šiem lediem, notiek NH fāzes pāreja.₃∙ nH₂Vai arī NH fāzē₄OH.

Tāpēc tikai šajos ārkārtējos apstākļos NH₄OH var būt kā protonēšanas produkts ledus starpā starp NH₃ un H₂O:

NH₃(s) + H₂O (s) <=> NH₄OH (s)

Ņemiet vērā, ka šoreiz atšķirībā no amonjaka hidrolīzes attiecīgās sugas ir cietā fāzē. Amonjaka ledus, kas kļūst sāļš, neatbrīvojot amonjaku.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Molekulārā formula

NH₄OH vai H₅NĒ

Molekulmasa

35,046 g / mol

Izskats

Tas ir bezkrāsains šķidrums.

Koncentrācija

Līdz aptuveni 30% (NH joniem₄⁺ un OH^-).

Smarža

Ļoti spēcīga un asa.

Garša

Acre.

Sliekšņa vērtība

34 ppm nav specifiskai noteikšanai.

Viršanas punkts

38 ° C (25%).

Šķīdība

Tas ir tikai ūdens šķīdumā.

Šķīdība ūdenī

Nesajaucamās proporcijās.

Blīvums

0,90 g / cm³ pie 25 ° C.

Tvaika blīvums

Saistībā ar gaisu, kas uzņemts kā vienība: 0.6. Tas ir, tas ir mazāk blīvs nekā gaiss. Tomēr loģiski norādītā vērtība attiecas uz amonjaku kā gāzi, nevis uz tā ūdens šķīdumiem vai uz NH₄OH.

Tvaika spiediens

2.160 mmHg pie 25 ° C.

Kodīga iedarbība

Tas spēj izšķīdināt cinku un varu.

pH

11.6 (šķīdums 1 N); 11.1. (Šķīdums 0,1 N) un 10,6 (0,01 N šķīdums).

Disociācijas konstante

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

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

Temperatūras paaugstināšanās gandrīz nemanāmi palielina amonija hidroksīda bāziskumu.

Nomenklatūra

Kādi ir vispārējie un oficiālie nosaukumi, ko NH saņem?₄OH? Saskaņā ar IUPAC noteikto, tā nosaukums ir amonija hidroksīds, jo tas satur hidroksilanjonu.

Ammonijs pēc slodzes +1 ir monovalens, iemesls, kāpēc izmanto nomenklatūru Krājums, ko sauc par: amonija hidroksīdu (I).

Lai gan termina amonija hidroksīds izmantošana ir tehniski nepareiza, jo savienojums nav izolējams (vismaz ne uz Zemes, kā sīkāk izskaidrots pirmajā sadaļā)..

Turklāt amonija hidroksīds saņem amonjaka ūdens un šķidrā amonjaka nosaukumus.

Šķīdība

NH₄OH, jo sauszemes apstākļos nav sāls, nav iespējams novērtēt, cik šķīstošs tas ir dažādos šķīdinātājos.

Tomēr varētu sagaidīt, ka tas būs ļoti šķīstošs ūdenī, jo tā izšķīdināšana atbrīvotu milzīgus NH daudzumus₃. Teorētiski tas būtu pārsteidzošs veids, kā uzglabāt un transportēt amonjaku.

Citos šķīdinātājos, kas spēj pieņemt ūdeņraža saites, piemēram, spirtus un amīnus, varētu sagaidīt, ka tas arī ļoti labi šķīstīs tajās. Šeit NH katija₄⁺ ir ūdeņraža tiltu donors un OH^- tas darbojas kā abi.

Šo mijiedarbību ar metanolu piemēri būtu: H₃N⁺-H - OHCH₃ un HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ norāda, ka skābeklis saņem ūdeņraža saiti, nevis ka metilgrupa ir saistīta ar H).

Riski

-Kontakts ar acīm izraisa kairinājumu, kas var izraisīt acu bojājumus.

-Tas ir kodīgs. Tādēļ, saskaroties ar ādu, var rasties kairinājums un paaugstinātā reaģenta koncentrācija izraisa ādas apdegumus. Amonija hidroksīda atkārtota saskare ar ādu var izraisīt sausumu, niezi un apsārtumu (dermatīts)..

-Amonija hidroksīda aerosola ieelpošana var izraisīt elpceļu akūtu kairinājumu, ko raksturo nosmakšana, klepus vai elpas trūkums. Ilgstoša vai atkārtota vielas iedarbība var izraisīt atkārtotas bronhu infekcijas. Arī amonija hidroksīda ieelpošana var izraisīt plaušu kairinājumu.

-Augsta amonija hidroksīda koncentrācija var būt medicīniska ārkārtas situācija, jo var rasties šķidruma uzkrāšanās plaušās (plaušu tūska)..

-25 ppm koncentrācija tika uzskatīta par iedarbības ierobežojumu 8 stundu darba maiņas laikā vidē, kur darba ņēmējs ir pakļauts amonija hidroksīda kaitīgajai iedarbībai..

Reaktivitāte

-Turklāt par amonija hidroksīda iedarbības iespējamo kaitējumu veselībai ir arī citi piesardzības pasākumi, kas jāņem vērā, strādājot ar vielu..

-Amonija hidroksīds var reaģēt ar daudziem metāliem, piemēram, sudrabu, varu, svinu un cinku. Tā arī reaģē ar šo metālu sāļiem, veidojot sprādzienbīstamus savienojumus un atbrīvojot ūdeņraža gāzi; kas savukārt ir uzliesmojošs un sprādzienbīstams.

-Tas var spēcīgi reaģēt ar spēcīgām skābēm, piemēram: sālsskābi, sērskābi un slāpekļskābi. Tāpat tas reaģē tādā pašā veidā ar dimetilsulfātu un halogēniem.

-Reaģē ar spēcīgām bāzēm, piemēram, nātrija hidroksīdu un kālija hidroksīdu, radot gāzveida amonjaku. To var pārbaudīt, ja tiek novērots šķīduma līdzsvars, kurā pievieno OH jonus^- balansu pārnes NH formā₃.

-Vara un alumīnija metālus, kā arī citus cinkotus metālus nedrīkst izmantot, strādājot ar amonija hidroksīdu, jo tas ir kodīgs..

Lietojumi

Pārtikas produktos

-To lieto kā piedevu daudzos pārtikas produktos, kuros tā darbojas kā rauga viela, pH kontrole un pārtikas virsmas apdares līdzeklis..

-To pārtikas produktu saraksts, kuros tiek izmantots amonija hidroksīds, ir plašs, un tas ietver ceptas preces, sierus, šokolādes, konfektes un pudiņus..

-FDA apstrādā pārtikas produktus amonija hidroksīdu klasificē kā drošu vielu, ja tiek ievēroti noteiktie standarti.

-Gaļas produktos to lieto kā pretmikrobu līdzekli, kas spēj novērst tādas baktērijas kā E. coli, samazinot to līdz nenosakāmam līmenim. Baktērijas atrodamas liellopu zarnās, pielāgojoties skābai videi. Amonija hidroksīds, regulējot pH, kavē baktēriju augšanu.

Terapeiti

-Amonija hidroksīdam ir vairāki terapeitiskie lietojumi, tostarp:

-10% šķīdums tiek izmantots kā elpošanas reflekss

-Ārēji to izmanto ādai, lai ārstētu kukaiņu kodumus un kodumus - tā iedarbojas uz gremošanas sistēmu kā antacīdu un karminatīvu, tas ir, palīdz izdalīt gāzes.

Turklāt to lieto kā akūtu un hronisku muskuļu un skeleta sāpju lokālu iedarbību. Tā kā amonija hidroksīda iedarbība ir ļoti smaga, palielinās asins plūsma, apsārtums un kairinājums..

Rūpnieciskie un dažādi

-Tas samazina NOx (ļoti reaktīvas gāzes, piemēram, slāpekļa oksīds (NO) un slāpekļa dioksīds (NO₂)) skursteņu emisijām un NOx samazināšanai.

-To lieto kā plastifikatoru; Krāsu piedeva un virsmu apstrāde.

-Tas palielina matu porainību, ļaujot traipu pigmentiem iegūt lielāku caurlaidību, kas nodrošina labāku apdari.

-Amonija hidroksīdu lieto kā pretmikrobu līdzekli notekūdeņu attīrīšanā. Turklāt tā iejaucas hloramīna sintēzes procesā. Peldbaseina ūdens attīrīšanā šī viela ir līdzīga hlora funkcijai, un tā priekšrocība ir mazāk toksiska.

-To izmanto kā korozijas inhibitoru eļļas attīrīšanas procesā.

-To izmanto kā tīrīšanas līdzekli dažādos rūpniecības un tirdzniecības produktos, ko izmanto vairākās virsmās, tostarp: nerūsējošais tērauds, porcelāns, stikls un krāsns.

-Turklāt to izmanto mazgāšanas līdzekļu, ziepju, farmaceitisko līdzekļu un tintes ražošanā.

Lauksaimniecībā

Lai gan amonija hidroksīds nav tieši ievadīts kā mēslojums, tas pilda šo funkciju. Amonjaks tiek ražots no atmosfēras slāpekļa ar Haber-Bosch metodi un transportēts aukstumā zem tās viršanas punkta (-33 ° C) uz tās izmantošanas vietām.

Spiediena amonjaku tvaiku veidā iesmidzina augsnē, kur tā nekavējoties reaģē ar edafisko ūdeni un nonāk amonija formā (NH₄⁺), kas saglabājas augsnes katjonu apmaiņas vietās. Turklāt tiek ražots amonija hidroksīds. Šie savienojumi ir slāpekļa avots.

Kopā ar fosforu un kāliju slāpeklis veido to augu galveno uzturvielu triāde, kas ir būtiskas tās augšanai.

Atsauces

1. Ganong, W. F. (2002), Medicīnas fizioloģija. 19. izdevums. Redakcijas modernā rokasgrāmata.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Woods un L. Vocadlo. (2001). Ab initio amonjaka monohidrāta (NH. \ T₃∙ H₂O) un amonija hidroksīda (NH₄OH). Amerikas Fizikas institūts. J. Chem. Phys., 115, Nr. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2017. gada 6. februāris). Amonija hidroksīda fakti. Saturs iegūts no: thinkco.com
4. Pochteca Group. (2015). Amonija hidroksīds. pochteca.com.mx
5. NJ Health (s.f.). Faktu lapa par bīstamām vielām: amonija hidroksīds. [PDF] Saturs iegūts no: nj.gov
6. Ķīmijas skolotājs. (2018). Amonija hidroksīds. Saturs iegūts no: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Amonija hidroksīds. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov