Struktur ammonium hidroksida, sifat, nomenklatur, kegunaan

The ammonium hidroksida adalah sebatian formula molekul NH₄OH atau H₅TIDAK dihasilkan oleh pembubaran gas ammonia (NH₃) di dalam air. Atas sebab ini, ia menerima nama-nama air amonia atau ammonia cair.

Ia adalah cecair tidak berwarna dengan bau yang sangat sengit dan tajam, yang bukan penebat. Ciri-ciri ini mempunyai hubungan langsung dengan kepekatan NH₃ dibubarkan di dalam air; tumpuan yang sebenarnya, sebagai gas, boleh menampung sejumlah besarnya dibubarkan dalam jumlah kecil air.

Sebilangan kecil daripada penyelesaian berair ini terdiri daripada kation NH₄⁺ dan anion OH^-. Sebaliknya, dalam penyelesaian yang sangat cair atau dalam pepejal beku pada suhu ammonia yang sangat rendah boleh didapati dalam bentuk hidrat, seperti: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O dan NH₃∙ 2H₂O.

Sebagai fakta yang ingin tahu, awan Musytari dibentuk oleh larutan ammonium hidroksida. Walau bagaimanapun, siasatan angkasa Galileo gagal menemui air di awan planet, yang diharapkan dari pengetahuan bahawa pembentukan ammonium hidroksida diketahui; iaitu kristal NH₄OH betul-betul dahagakan.

Ion amonium (NH₄⁺) dihasilkan dalam lumen tiub ginjal oleh kesatuan amonia dan hidrogen, yang disembur oleh sel-sel tubular buah pinggang. Begitu juga, amonium dihasilkan dalam sel-sel tubular buah pinggang dalam proses transformasi glutamin menjadi glutamat, dan seterusnya, dalam penukaran glutamat menjadi α-ketoglutarate.

Ammonia dihasilkan secara industri oleh kaedah Haber-Bosch, di mana gas nitrogen dan hidrogen bertindak balas; menggunakan ion ferric, aluminium oksida dan kalium oksida sebagai pemangkin. Reaksi ini dilakukan pada tekanan tinggi (150 - 300 atmosfera) dan suhu tinggi (400-500 ºC), dengan hasil 10-20%.

Dalam tindak balas, ammonia dihasilkan, yang, apabila dioksidakan, menghasilkan nitrit dan nitrat. Ini penting untuk mendapatkan asid nitrik dan baja seperti ammonium nitrate.

Indeks

• 1 Struktur kimia
  • 1.1 Ammoniacal ais
• 2 Sifat fizikal dan kimia
  • 2.1 Formula molekul
  • 2.2 Berat molekul
  • 2.3 Penampilan
  • 2.4 Kepekatan
  • 2.5 Bau
  • 2.6 Rasa
  • 2.7 Nilai ambang
  • 2.8 Titik didih
  • 2.9 Kelarutan
  • 2.10 Kelarutan dalam air
  • 2.11 Kepadatan
  • 2.12 Ketumpatan wap
  • 2.13 Tekanan wap
  • 2.14 Tindakan korosif
  • 2.15 pH
  • 2.16 Pengasingan peratusan
• 3 Nomenklatur
• 4 Keterlarutan
• 5 Risiko
  • 5.1 Reaktiviti
• 6 Kegunaan
  • 6.1 Dalam makanan
  • 6.2 Terapeutik
  • 6.3 Perindustrian dan pelbagai
  • 6.4 Dalam pertanian
• 7 Rujukan

Struktur kimia

Seperti yang ditunjukkan oleh takrifnya, ammonium hidroksida terdiri daripada larutan gas amonia. Oleh itu, dalam cecair, tidak ada struktur yang ditentukan selain daripada susunan ion-ion NH yang rawak₄⁺ dan OH^- diselesaikan oleh molekul air.

Ion amonium dan hidroksil adalah produk keseimbangan hidrolisis ammonia, jadi ia adalah perkara biasa untuk penyelesaian ini untuk mempunyai bau pedas:

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

Menurut persamaan kimia, penurunan kepekatan air yang tinggi akan mengalihkan keseimbangan kepada pembentukan lebih banyak amonia; iaitu, sebagai ammonium hidroksida dipanaskan, wap amonia akan dibebaskan.

Atas sebab ini, ion NH₄⁺ dan OH^- mereka tidak dapat membentuk kristal dalam keadaan daratan, yang membawa kesan seperti NH asas padat₄OH tidak wujud.

Pepejal ini hanya terdiri daripada ion berinteraksi dengan elektrostatik (seperti yang ditunjukkan dalam gambar).

Es ammoniacal

Walau bagaimanapun, di bawah suhu lebih rendah dari 0ºC, dan dikelilingi oleh tekanan yang besar, seperti yang berlaku di dalam nukleus bulan-bulan berais, ammonia dan beku air. Dengan berbuat demikian, mereka mengkristal dalam campuran padat dengan pelbagai stoikiometri yang berbeza, menjadi NH paling mudah₃∙ H₂O: ammonia monohydrate.

The NH₃∙ H₂O dan NH₃∙ 2H₂Atau mereka adalah ais amoniak, kerana pepejal terdiri daripada susunan kristal molekul air dan amonia disertai oleh ikatan hidrogen.

Memandangkan perubahan T dan P, menurut kajian komputasi yang mensimulasikan semua pembolehubah fizikal dan kesannya ke atas ais ini, peralihan fasa NH berlaku₃∙ nH₂Atau fasa NH₄OH.

Oleh itu, hanya dalam keadaan yang melampau, NH₄OH mungkin wujud sebagai produk protonasi dalam ais antara NH₃ dan H₂O:

NH₃(s) + H₂O (s) <=> NH₄OH (s)

Perhatikan bahawa kali ini, tidak seperti hidrolisis ammonia, spesies yang terlibat dalam fasa pepejal. A ais amoniak yang menjadi asin tanpa melepaskan ammonia.

Sifat fizikal dan kimia

Formula molekul

NH₄OH atau H₅TIDAK

Berat molekul

35,046 g / mol

Rupa

Ia adalah cecair tidak berwarna.

Kepekatan

Sehingga kira-kira 30% (untuk ion NH₄⁺ dan OH^-).

Bau

Sangat kuat dan tajam.

Rasa

Acre.

Nilai ambang

34 ppm untuk pengesanan yang tidak khusus.

Titik didih

38 ºC (25%).

Kelarutan

Ia hanya wujud dalam larutan akueus.

Kelarutan dalam air

Berbeza dalam perkadaran tanpa had.

Ketumpatan

0.90 g / cm³ pada suhu 25 ºC.

Ketumpatan wap

Berkenaan dengan udara yang diambil sebagai unit: 0.6. Iaitu, ia kurang padat daripada udara. Walau bagaimanapun secara logik, nilai yang dilaporkan merujuk kepada ammonia sebagai gas, bukan kepada larutan berair atau NH₄OH.

Tekanan wap

2.160 mmHg pada suhu 25 ºC.

Tindakan beracun

Ia mampu melarutkan seng dan tembaga.

pH

11.6 (penyelesaian 1 N); 11.1 (penyelesaian 0.1 N) dan 10.6 (penyelesaian 0.01 N).

Pemisahan berterusan

pKb = 4,767; Kb = 1.71 x 10^-5 pada suhu 20 ºC

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

Peningkatan suhu semakin hampir tidak dapat dilihat dengan asasnya ammonium hidroksida.

Tatanama

Apakah semua nama biasa dan rasmi yang diterima oleh NH?₄OH? Menurut apa yang ditubuhkan oleh IUPAC, namanya ialah amonium hidroksida kerana ia mengandungi anion hidroksil.

Amonium oleh beban +1 adalah monovalen, sebab mengapa menggunakan Stok tatanama ia dinamakan sebagai: amonium hidroksida (I).

Walaupun penggunaan istilah ammonium hidroksida secara teknikal tidak betul, kerana sebatian itu tidak terisolasi (sekurang-kurangnya tidak di Bumi, seperti dijelaskan secara terperinci di bahagian pertama).

Di samping itu, ammonium hidroksida menerima nama-nama ammonia air dan ammonia cair.

Kelarutan

The NH₄OH, kerana tiada garam dalam keadaan terestrial, tidak dapat dianggarkan bagaimana larutnya dalam pelarut yang berbeza.

Bagaimanapun, seseorang akan mengharapkan ia sangat larut dalam air, kerana pembubarannya akan melepaskan sejumlah besar NH₃. Secara teorinya, ia akan menjadi cara yang luar biasa untuk menyimpan dan mengangkut ammonia.

Dalam pelarut lain yang mampu menerima ikatan hidrogen, seperti alkohol dan amina, boleh diharapkan bahawa ia juga akan sangat larut dalamnya. Di sini kation NH₄⁺ adalah penderma jambatan hidrogen, dan OH^- ia berfungsi seperti kedua-duanya.

Contoh-contoh interaksi dengan methanol adalah: H₃N⁺-H - OHCH₃ dan HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ menunjukkan bahawa oksigen menerima ikatan hidrogen, bukan bahawa kumpulan metil dikaitkan dengan H).

Risiko

-Dalam hubungan dengan mata menyebabkan kerengsaan yang boleh menyebabkan kerosakan mata.

-Ia menghakis. Oleh itu, apabila bersentuhan dengan kulit boleh menyebabkan kerengsaan dan pada kepekatan tinggi reagen, menyebabkan luka bakar kulit. Sentuhan berulang ammonium hidroksida dengan kulit boleh menyebabkan kekeringan, gatal-gatal dan kemerahan (dermatitis).

-Penyedutan semburan ammonium hidroksida boleh mengakibatkan kerengsaan akut pada saluran pernafasan, yang dicirikan oleh sesak nafas, batuk atau sesak nafas. Pendedahan yang berpanjangan atau berulang akan menyebabkan jangkitan bronkus berulang. Juga, penyedutan ammonium hidroksida boleh menyebabkan kerengsaan paru-paru.

-Pendedahan kepada kepekatan tinggi ammonium hidroksida boleh menjadi kecemasan perubatan, kerana pengumpulan cecair dalam paru-paru (edema pulmonari) mungkin berlaku.

-Kepekatan 25 ppm telah diambil sebagai had pendedahan, dalam pergeseran kerja 8 jam, dalam persekitaran di mana pekerja terdedah kepada tindakan berbahaya ammonium hidroksida.

Reaktiviti

-Di samping itu, kerosakan kesihatan yang berpotensi dari pendedahan kepada ammonium hidroksida, terdapat langkah berjaga-jaga lain yang harus diambil kira ketika bekerja dengan bahan.

-Ammonium hidroksida boleh bertindak balas dengan banyak logam, seperti: perak, tembaga, plumbum dan zink. Ia juga bertindak balas dengan garam logam-logam ini untuk membentuk sebatian letupan dan melepaskan gas hidrogen; yang, pada gilirannya, mudah terbakar dan letupan.

-Ia boleh bertindakbalas dengan asid kuat, contohnya: asid hidroklorik, asid sulfurik dan asid nitrik. Begitu juga, ia bertindak balas dengan cara yang sama dengan dimetil sulfat dan halogen.

-Merespon dengan asas yang kuat, seperti natrium hidroksida dan kalium hidroksida, menghasilkan ammonia gas. Ini boleh diperiksa jika keseimbangan dalam larutan diamati, di mana penambahan ion OH^- mengalirkan keseimbangan ke pembentukan NH₃.

-Logam tembaga dan aluminium, serta logam bergalvani lain, tidak boleh digunakan semasa mengendalikan ammonium hidroksida, kerana tindakan menghakisnya..

Kegunaan

Dalam makanan

-Ia digunakan sebagai bahan tambahan dalam banyak makanan di mana ia berfungsi sebagai agen pengawal, kawalan pH dan agen penamat permukaan makanan..

-Senarai makanan di mana amonium hidroksida digunakan adalah luas dan termasuk barangan yang dibakar, keju, coklat, gula-gula dan puding.

-Ammonium hidroksida dikelaskan sebagai bahan selamat oleh FDA untuk pemprosesan makanan, dengan syarat piawaian yang telah ditetapkan diikuti.

-Dalam produk daging ia digunakan sebagai agen antimikrobial, dapat menghapuskan bakteria seperti E. coli, mengurangkannya ke tahap tidak dapat dikesan. Bakteria terdapat di dalam usus lembu, menyesuaikan diri dengan persekitaran asid. Ammonium hidroksida, dengan mengawal pH, menghalang pertumbuhan bakteria.

Terapeutik

-Ammonium hidroksida mempunyai beberapa kegunaan terapeutik, termasuk:

-Penyelesaian 10% digunakan sebagai perangsang refleks pernafasan

-Secara luaran ia digunakan pada kulit untuk rawatan gigitan dan gigitan serangga - Ia bertindak pada sistem pencernaan sebagai antacid dan carminative, iaitu untuk membantu menghilangkan gas.

Di samping itu, ia digunakan sebagai rubefacient topikal untuk kesakitan musculoskeletal akut dan kronik. Akibat daripada tindakan rubioaktif ammonium hidroksida, terdapat peningkatan tempatan dalam aliran darah, kemerahan dan kerengsaan.

Perindustrian dan pelbagai

-Ia bertindak dalam pengurangan NOx (gas sangat reaktif seperti nitric oxide (NO) dan nitrogen dioxide (NO₂)) untuk pelepasan timbunan dan pengurangan NOx dalam pelepasan cerobong.

-Ia digunakan sebagai ejen pelekat; Aditif cat dan untuk rawatan permukaan.

-Ia meningkatkan keliangan rambut yang membolehkan pigmen noda mempunyai penembusan yang lebih besar, yang mencapai kemasan yang lebih baik.

-Ammonium hidroksida digunakan sebagai agen antimikrobial dalam rawatan air kumbahan. Di samping itu, ia campur tangan dalam sintesis chloramine. Bahan ini memenuhi fungsi yang sama dengan klorin dalam pemurnian air kolam renang, yang mempunyai kelebihan kurang toksik.

-Ia digunakan sebagai perencat kakisan dalam proses penapisan minyak.

-Ia digunakan sebagai agen pembersih dalam pelbagai produk perindustrian dan komersial, yang digunakan di beberapa permukaan, termasuk: keluli tahan karat, porselin, kaca dan ketuhar.

-Di samping itu, ia digunakan dalam pengeluaran detergen, sabun, farmaseutikal dan dakwat.

Dalam bidang pertanian

Walaupun tidak secara langsung ditadbir sebagai baja, ammonium hidroksida memenuhi fungsi ini. Ammonia dihasilkan dari nitrogen atmosfera oleh kaedah Haber-Bosch dan diangkut didinginkan di bawah titik didih (-33 ° C) ke tapak penggunaannya.

Ammonia bertekanan disuntik, dalam bentuk wap, ke dalam tanah di mana ia segera bertindak balas dengan air edaphic dan melewati bentuk amonium (NH₄⁺), yang disimpan di tapak pertukaran kation tanah. Di samping itu, amonium hidroksida dihasilkan. Sebatian ini adalah sumber nitrogen.

Bersama dengan fosforus dan kalium, nitrogen merupakan triad utama nutrien tumbuhan yang penting untuk pertumbuhannya.

Rujukan

1. Ganong, W. F. (2002). Fisiologi Perubatan. Edisi ke-19. Manual Moden Editorial.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood, dan L. Vocadlo. (2001). Ab initio simulasi ammonia monohydrate (NH₃∙ H₂O) dan ammonium hidroksida (NH₄OH). Institut Fizik Amerika. J. Chem. Phys., Vol. 115, No. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 Februari 2017). Fakta Ammonium Hydroxide. Diperolehi daripada: thoughtco.com
4. Kumpulan Pochteca. (2015). Ammonium hidroksida. pochteca.com.mx
5. Kesihatan NJ (s.f.). Lembaran fakta bahan berbahaya: ammonium hidroksida. [PDF] Diperolehi daripada: nj.gov
6. Pembelajaran Kimia. (2018). Ammonium Hydroxide. Diperolehi daripada: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Ammonium Hydroxide. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov