AMMONIUMHYDROKSYD: STRUKTUR, EGENSKAPER OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2026

Den ammoniumhydroksyd er en forbindelse med molekylformel NH _4- OH eller H- ₅ NO produsert ved oppløsningen av gassen ammoniakk (NH ₃ ) i vann. Av denne grunn kalles det ammoniakkvann eller flytende ammoniakk.

Det er en fargeløs væske med en veldig intens og skarp lukt, som ikke er isolerbar. Disse egenskapene er direkte relatert til konsentrasjonen av NH ₃ oppløst i vannet; konsentrasjon som faktisk er en gass, kan omfatte enorme mengder av den oppløst i et lite vannvolum.

Kilde: Gabriel Bolívar

En betydelig liten del av disse vandige oppløsningene er sammensatt av NH ₄ ⁺ kationene og OH ^- anionene . På den annen side, i meget fortynnede oppløsninger eller i frosne faststoffer ved meget lave temperaturer, ammoniakk kan finnes i form av hydrater, for eksempel: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2 NH ₃ ∙ H ₂ O og NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Som et underlig faktum, består Jupiters skyer av fortynnede oppløsninger av ammoniumhydroksyd. Imidlertid klarte ikke Galileo-romsonden å finne vann i planetens skyer, noe som kan forventes på grunn av kunnskapen vi har om dannelsen av ammoniumhydroksyd; det vil si, de er fullstendig vannfrie NH _4- OH- krystaller .

Ammoniumionet (NH ₄ ⁺ ) fremstilt i den tubulære lumen ved foreningen av ammoniakk og hydrogen, som skilles ut av de tubulære celler. Ammonium blir også produsert i renale tubulære celler i prosessen med å transformere glutamin til glutamat, og i sin tur ved omdannelse av glutamat til a-ketoglutarat.

Ammoniakk produseres industrielt ved Haber-Bosch-metoden, hvor nitrogen og hydrogengasser reageres; ved å bruke jern (ion), aluminiumoksyd og kaliumoksyd som katalysatorer. Reaksjonen utføres ved høye trykk (150 - 300 atmosfærer) og høye temperaturer (400 -500 ºC), med et utbytte på 10-20%.

Ammoniakk produseres i reaksjonen, som når oksiderer produserer nitritter og nitrater. Disse er viktige for å få salpetersyre og gjødsel som ammoniumnitrat.

Kjemisk struktur

Som definisjonen tilsier, består ammoniumhydroksyd av en vandig oppløsning av ammoniakkgass. Derfor, i væsken, er det ingen definert struktur enn det av et tilfeldig arrangement av NH ₄ ⁺ og OH ^- ioner solvatisert av vannmolekyler.

Ammonium og hydroksylioner er produkter fra en hydrolyse-likevekt i ammoniakk, så det er vanlig at disse løsningene har en skarp lukt:

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

I følge den kjemiske ligningen ville en høy reduksjon i vannkonsentrasjon forskyve likevekten til dannelse av mer ammoniakk; det vil si at når ammoniumhydroksydet blir oppvarmet, vil ammoniakkdamper frigjøres.

Av denne grunn, NH ₄ ⁺ og OH ^- ioner ikke klarer å danne en krystall i henhold til terrestriske betingelser, noe som betyr at den faste basis NH _4- OH ikke eksisterer.

Nevnte faste stoff skal bare være sammensatt av elektrostatisk samvirkende ioner (som vist på bildet)

Ammoniakk-is

Under temperaturer godt under 0 ° C, og omgitt av enorme trykk, som de som råder i frosne måner, fryser ammoniakk og vann. Ved å gjøre dette, krystalliserer de inn i en faststoffblanding med varierte støkiometriske forhold, det enkleste er NH ₃ ∙ H ₂ O: ammoniakk monohydrat.

NH ₃ ∙ H ₂ O og NH ₃ ∙ 2H ₂ O er ammoniakk is, ettersom den faste består av en krystallinsk arrangement av vann og ammoniakk molekyler forbundet ved hydrogenbindinger.

Gitt en forandring i T og P, i henhold til beregnings studier som simulerer alle de fysiske variabler og deres virkninger på følgende ices, skjer en overgang fra en NH ₃ ∙ nH ₂ O fasen til en NH- _4- OH- fase .

Derfor er bare under disse ekstreme betingelser, NH ₄ kan OH eksistere som et produkt av protonering innenfor is mellom NH ₃ og H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (e)

Merk at denne gangen, i motsetning til ammoniakkhydrolyse, er artene involvert i en fast fase. En ammoniakkis som blir salt uten frigjøring av ammoniakk.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Molekylær formel

NH _4- OH eller H- ₅ NO

Molekylær vekt

35,046 g / mol

Utseende

Det er en fargeløs væske.

Konsentrasjon

Opp til omtrent 30% (for NH ₄ ⁺ og OH ^- ioner ).

lukt

Veldig sterk og skarp.

Smak

Acre.

Grenseverdi

34 spm for ikke-spesifikk deteksjon.

Kokepunkt

38 ° C (25%).

løselighet

Det eksisterer bare i vandig løsning.

Vannløselighet

Blandbar i ubegrensede proporsjoner.

tetthet

0,90 g / cm ³ ved 25 ° C.

Damptetthet

I forhold til luft tatt som enhet: 0,6. Det vil si at den er mindre tett enn luft. Imidlertid refererer logisk den angitte verdi for ammoniakk som en gass, ikke til dens vandige løsninger eller i NH ₄ OH.

Damptrykk

2.160 mmHg ved 25 ° C.

Ætsende handling

Den er i stand til å løse opp sink og kobber.

pH-

11,6 (1N løsning); 11,1 (0,1 N løsning ) og 10,6 (0,01 N løsning).

Dissosiasjonskonstant

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x 10 ^-5 ved 20 ºC

pKb = 4,751; Kb = 1 774 x 10 ^-5 ved 25 ºC.

Å øke temperaturen øker nesten umerkeligheten til ammoniumhydroksyd.

nomenklatur

Hva er alle de vanlige og offisielle navnene på NH ₄ OH? I henhold til det som er etablert av IUPAC, heter det ammoniumhydroksyd fordi det inneholder hydroksylanionen.

På grunn av +1-ladningen er ammonium monovalent, så ved bruk av lager-nomenklaturen blir det navngitt: ammoniumhydroksid (I).

Selv om bruken av uttrykket ammoniumhydroksyd er teknisk ukorrekt, siden forbindelsen ikke er isolerbar (i det minste ikke på jorden, som forklart i detalj i den første delen).

Ammoniumhydroksyd kalles også ammoniakkvann og flytende ammoniakk.

løselighet

NH ₄ OH eksisterer ikke som et salt under terrestriske forhold, det kan ikke estimeres hvor oppløselig det er i forskjellige løsningsmidler.

Imidlertid ville det være forventet å være svært oppløselig i vann, ettersom dets oppløsning ville frigjøre store mengder NH ₃ . Teoretisk sett ville det være en fantastisk måte å lagre og transportere ammoniakk.

I andre løsningsmidler som er i stand til å akseptere hydrogenbindinger, for eksempel alkoholer og aminer, kan det forventes at det også vil være veldig løselig i dem. Her NH ₄ ⁺ kation er et hydrogenbindingsdonor, og OH ^- fungerer som begge deler.

Eksempler på disse interaksjoner med metanol ville være: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ og HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ indikerer at oksygen får hydrogenbinding, ikke at metylgruppen er bundet til H).

risiko

-Kontakt med øynene forårsaker irritasjon som kan føre til øyeskade.

-Det er etsende. Derfor kan det ved kontakt med huden forårsake irritasjon og ved høye konsentrasjoner av reagenset forårsake det hudforbrenning. Gjentatt kontakt av ammoniumhydroksyd med huden kan føre til at den blir tørr, kløende og rød (dermatitt).

-Inhalering av ammoniumhydroksydspray kan forårsake akutt irritasjon i luftveiene, preget av kvelning, hoste eller kortpustethet. Langvarig eller gjentatt eksponering for stoffet kan føre til tilbakevendende infeksjoner i bronkiene. Innånding av ammoniumhydroksyd kan også forårsake irritasjon i lungene.

- Eksponering for høye konsentrasjoner av ammoniumhydroksyd kan utgjøre en medisinsk nødsituasjon, da det kan oppstå væskeoppbygging i lungene (lungødem).

-Konsentrasjonen på 25 ppm er tatt som en eksponeringsgrense, i et 8-timers arbeidsskifte, i et miljø der arbeidstakeren er utsatt for den skadelige virkningen av ammoniumhydroksyd.

reaktivitet

-I tillegg til potensiell helseskade som følge av eksponering for ammoniumhydroksyd, er det andre forholdsregler som må tas i betraktning når du arbeider med stoffet.

-Ammoniumhydroksyd kan reagere med mange metaller, for eksempel: sølv, kobber, bly og sink. Den reagerer også med saltene av disse metaller for å danne eksplosive forbindelser og frigjøre hydrogengass; som igjen er brannfarlig og eksplosiv.

-Det kan reagere voldsomt med sterke syrer, for eksempel: saltsyre, svovelsyre og salpetersyre. Den reagerer også på samme måte med dimetylsulfat og halogener.

-Reagerer med sterke baser, for eksempel natriumhydroksyd og kaliumhydroksyd, og produserer gassformig ammoniakk. Dette kan bekreftes ved å observere den likevekt i oppløsning, i hvilken tilsetningen av OH ^- ioner forskyver likevekten til dannelsen av NH ₃ .

-Kobber- og aluminiummetaller, så vel som andre galvaniserte metaller, bør ikke brukes når du håndterer ammoniumhydroksyd, på grunn av dets korrosive virkning på dem.

applikasjoner

I mat

-Det brukes som tilsetningsstoff i mange matvarer der det fungerer som et surt middel, pH-kontroll og etterbehandlingsmiddel for matoverflaten.

-Listen over matvarer som ammoniumhydroksyd brukes i er omfattende og inkluderer bakevarer, oster, sjokolade, godteri og puddinger.

-Amonmonhydroksyd er klassifisert som et ufarlig stoff av FDA for matforedling, så lenge de etablerte standardene er fulgt.

-I kjøttprodukter brukes det som et antimikrobielt middel, og er i stand til å eliminere bakterier som E. coli, redusere det til uoppdagelige nivåer. Bakteriene finnes i tarmen til storfe, og tilpasser seg det sure miljøet. Ved å regulere pH hindrer ammoniumhydroksyd bakterievekst.

Therapeutics

-Ammoniumhydroksyd har flere terapeutiske anvendelser, inkludert:

-Løsningen på 10% brukes som et stimulerende middel til respirasjonsrefleks

-Et eksternt brukes det på huden til behandling av insektbitt og bitt. -Det fungerer i fordøyelsessystemet som et syrenøytraliserende middel og carminative, det vil si at det hjelper til å eliminere gasser.

I tillegg brukes den som en aktuell rubefacient for akutte og kroniske smerter i muskel- og skjelett. Som en konsekvens av ammoniumhydroksyds rubfacient-virkning er det en lokal økning i blodstrøm, rødhet og irritasjon.

Industri og diverse

-Det virker i reduksjon av NOx (sterkt reaktive gasser som nitrogenoksid (NO) og nitrogen dioxide (NO ₂ )) for utslipp av batterier og reduksjon av NOx i utslippene av skorsteinen.

-Det brukes som mykner; tilsetningsstoff for maling og til behandling av overflater.

- Øker porøsiteten i håret, slik at fargestoffpigmentene får større penetrering, noe som gir en bedre finish.

-Ammoniumhydroksyd brukes som et antimikrobielt middel i behandlingen av avløpsvann. I tillegg er det involvert i syntesen av kloramin. Dette stoffet oppfyller en funksjon som ligner klor i rensing av svømmebassengvann, og har fordelen av å være mindre giftig.

-Det brukes som en korrosjonshemmer i oljeraffineringsprosessen.

-Det brukes som et rengjøringsmiddel i forskjellige industrielle og kommersielle produkter, og brukes på forskjellige overflater, inkludert: rustfritt stål, porselen, glass og stekeovn.

-I tillegg brukes det i produksjon av vaskemidler, såper, legemidler og blekk.

I landbruket

Selv om det ikke administreres direkte som gjødsel, gjør ammoniumhydroksid dette. Ammoniakk produseres fra atmosfærisk nitrogen ved hjelp av Haber-Bosch-metoden og transporteres nedkjølt under kokepunktet (-33 ºC) til bruksstedene.

Den trykksatte ammoniakk injiseres, i form av damp, inn i jorden, hvor den umiddelbart reagerer med edaphic vann og går over i form av ammoniakk (NH ₄ ⁺ ), som holdes på plass i kationbytteevne områder av jorden. I tillegg produseres ammoniumhydroksyd. Disse forbindelsene er en kilde til nitrogen.

Sammen med fosfor og kalium utgjør nitrogen triaden av viktigste plantenæringsstoffer som er essensielle for deres vekst.

referanser

1. Ganong, WF (2002). Medisinsk fysiologi. 19. utgave. Redaksjonell håndbok Moderno.
2. AD Fortes, JP Brodholt, IG Wood og L. Vocadlo. (2001). Ab initio simulering av ammoniakk monohydrat (NH ₃ ∙ H ₂ O) og ammonium hydroksid (NH _4- OH). American Institute of Physics. J. Chem. Phys., Bind 115, nr. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. februar 2017). Fakta om ammoniumhydroksid. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
4. Pochteca Group. (2015). Ammonium hydroksid. pochteca.com.mx
5. NJ Helse. (SF). Faktaark om farlige stoffer: Ammoniumhydroxide. . Gjenopprettet fra: nj.gov
6. Kjemi-elev. (2018). Ammonium hydroksid. Gjenopprettet fra: chemistrylearner.com
7. Pubchem. (2018). Ammonium hydroksid. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov