AMONIO HIDROKSIDAS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Amonio hidroksidas yra molekulinė formulė NH Junginys ₄ OH arba H ₅ NO, pagamintas būdu pagal dujų amoniako tirpimą (NH ₃ ) vandenyje. Dėl šios priežasties jis vadinamas amoniako vandeniu arba skystu amoniaku.

Tai bespalvis skystis, turintis labai stiprų ir aštrų kvapą, kuris neišsiskiria. Šios savybės yra tiesiogiai susijusios su vandenyje ištirpusio NH ₃ koncentracija ; koncentracija, kuri iš tikrųjų, būdama dujos, gali apimti didžiulius jos kiekius, ištirpintus nedideliame vandens kiekyje.

Šaltinis: Gabrielis Bolívaras

Žymiai nedidelę šių vandeninių tirpalų dalį sudaro NH ₄ ⁺ katijonai ir OH ^- anijonai . Kita vertus, labai praskiestuose tirpaluose arba užšaldytose kietose medžiagose labai žemoje temperatūroje amoniako gali būti hidratų pavidalu, tokių kaip: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O ir NH ₃ ∙ ₂ H ₂ O.

Kaip keista, Jupiterio debesys yra sudaryti iš praskiestų amonio hidroksido tirpalų. Tačiau „Galileo“ kosminiam zondui nepavyko rasti vandens planetos debesyse, ko būtų galima tikėtis dėl turimų žinių apie amonio hidroksido susidarymą; ty, jie yra visiškai bevandenis NH ₄ OH kristalai .

Amonio jonas (NH ₄ ⁺ ) gaminamas inkstų kanalėlių skilveliuose jungiantis amoniakui ir vandeniliui, kurį išskiria inkstų kanalėlių ląstelės. Taip pat amonis gaminamas inkstų kanalėlių ląstelėse, keičiant glutaminą į glutamatą, o savo ruožtu keičiant glutamatą į α-ketoglutaratą.

Amoniakas gaminamas pramoniniu būdu Haber-Bosch metodu, kuriame reaguoja azotas ir vandenilio dujos; kaip katalizatorius naudojant geležies joną, aliuminio oksidą ir kalio oksidą. Reakcija vykdoma esant aukštam slėgiui (150–300 atmosferų) ir aukštai temperatūrai (400–500 ºC), išeiga 10–20%.

Reakcijos metu susidaro amoniakas, kuris oksiduodamasis sukuria nitritus ir nitratus. Tai yra būtina norint gauti azoto rūgšties ir trąšų, tokių kaip amonio salietros.

Cheminė struktūra

Kaip rodo jos apibrėžimas, amonio hidroksidas susideda iš vandeninio amoniako dujų tirpalo. Todėl, per skystis, yra ne apibrėžta, išskyrus, kad atsitiktinės išdėstymo NH struktūrą ₄ ⁺ ir OH ^- jonų Solvatuotos esančios vandens molekulės.

Amonio ir hidroksilo jonai yra amoniako hidrolizės pusiausvyros produktai, todėl įprasta, kad šie tirpalai turi aštrų kvapą:

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

Pagal cheminę lygtį, didelis vandens koncentracijos sumažėjimas pakeistų pusiausvyrą, kad susidarytų daugiau amoniako; Tai yra, kai amonio hidroksidas kaitinamas, išsiskiria amoniako garai.

Dėl šios priežasties, NH ₄ ⁺ ir OH ^- jonai nesugeba suformuoti kristalą pagal sausumos sąlygomis, o tai reiškia, kad kietos bazės NH ₄ neegzistuoja OH.

Minėtą kietą medžiagą turėtų sudaryti tik elektrostatiškai sąveikaujantys jonai (kaip matyti paveikslėlyje).

Amoniako ledas

Tačiau esant žemesnei nei 0ºC temperatūrai ir esant didžiuliam slėgiui, tokiam, koks vyrauja sušalusių mėnulių šerdys, amoniakas ir vanduo užšąla. Tai darant, jie kristalizuojasi į kietą mišinį su įvairiais stechiometriniais santykiais, paprasčiausias yra NH ₃ ∙ H ₂ O: amoniako monohidratas.

NH ₃ ∙ H ₂ O ir NH ₃ ∙ ₂ H ₂ O yra amoniako ledas, nes kietą medžiagą sudaro kristalinis vandens ir amoniako molekulių išdėstymas, sujungtas vandenilio jungtimis.

Atsižvelgiant į T ir P pokyčius, remiantis skaičiavimo tyrimais, imituojančiais visus fizikinius kintamuosius ir jų poveikį šiems ledams, vyksta perėjimas iš NH ₃ ∙ nH ₂ O fazės į NH ₄ OH fazę .

Todėl, tik pagal šiuos ekstremaliomis sąlygomis, NH ₄ OH gali egzistuoti kaip protonuojant produktas per ledo tarp NH ₃ ir H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (s)

Atminkite, kad šį kartą, skirtingai nuo amoniako hidrolizės, dalyvaujančios rūšys yra kietoje fazėje. Amoniako ledas, kuris pasidaro sūrus, neišskirdamas amoniako.

Fizinės ir cheminės savybės

Molekulinė formulė

NH ₄ OH arba O ₅ NE

Molekulinė masė

35,046 g / mol

Išvaizda

Tai yra bespalvis skystis.

Koncentracija

Iki maždaug 30% (NH ₄ ⁺ ir OH ^- jonų ).

Kvapas

Labai stiprus ir aštrus.

Skonis

Akras.

Slenksčio vertė

34 ppm nespecifiniam aptikimui.

Virimo taškas

38 ° C (25%).

Tirpumas

Jis egzistuoja tik vandeniniame tirpale.

Tirpumas vandenyje

Maišomas neribotomis proporcijomis.

Tankis

0,90 g / cm ³ esant 25 ° C temperatūrai.

Garų tankis

Oro santykis: 0,6. Tai yra, jis yra mažiau tankus nei oras. Tačiau, logiškai pranešė, vertė susijusi su amoniako kaip dujos, o ne jos vandeninių tirpalų arba NH ₄ OH.

Garų slėgis

2160 mm Hg, esant 25 ° C.

Ėsdinantis veiksmas

Jis sugeba ištirpinti cinką ir varį.

pH

11,6 (1N tirpalas); 11,1 (0,1 N tirpalas ) ir 10,6 (0,01 N tirpalas).

Disociacijos konstanta

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

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

Temperatūros padidinimas beveik nepastebimai padidina amonio hidroksido baziškumą.

Nomenklatūra

Kokie yra bendrieji ir oficialieji NH ₄ OH pavadinimai? Pagal tai, kas nustatyta IUPAC, jo pavadinimas yra amonio hidroksidas, nes jame yra hidroksilo anijonas.

Amonis dėl savo +1 įkrovos yra monovalentinis, todėl, naudojant atsargų nomenklatūrą, jis įvardijamas kaip: amonio hidroksidas (I).

Nors termino amonio hidroksidas vartojimas yra techniškai neteisingas, nes junginys nėra izoliuojamas (bent jau ne Žemėje, kaip išsamiai paaiškinta pirmame skyriuje).

Taip pat amonio hidroksidas vadinamas amoniako vandeniu ir skystu amoniaku.

Tirpumas

NH ₄ OH neegzistuoja kaip sausumos sąlygomis druska, ji negali būti įvertintas, kaip tirpus jis yra skirtingų tirpiklių.

Tačiau tikimasi, kad jis labai gerai tirpsta vandenyje, nes jo tirpinimas išskiria didžiulius NH ₃ kiekius . Teoriškai tai būtų puikus būdas laikyti ir pernešti amoniaką.

Galima tikėtis, kad kituose tirpikliuose, galinčiuose priimti vandenilio ryšius, tokiuose kaip alkoholiai ir aminai, jie labai gerai tirpsta juose. Čia NH ₄ ⁺ katijonas yra vandenilio jungties donoras, ir OH ^- tarnauja kaip abu.

Pavyzdžiai šių sąveikų su metanolio būtų: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ ir HO ^- - HO ₃ (OHCH ₃ rodo, kad deguonies gauna vandenilio jungtį, o ne, kad metilo grupė yra prijungta prie H).

Pavojai

-Susilietimas su akimis sukelia dirginimą, kuris gali pakenkti akims.

-Jis yra ėsdinantis. Todėl susilietęs su oda gali sudirginti, o esant didelėms reagento koncentracijoms jis gali nudeginti odą. Pakartotinis amonio hidroksido kontaktas su oda gali būti sausa, niežtinti ir parausti (dermatitas).

- Įkvėpus amonio hidroksido purškalo, gali atsirasti ūmus kvėpavimo takų dirginimas, pasireiškiantis dusuliu, kosuliu ar dusuliu. Ilgalaikis ar pakartotinis medžiagos poveikis gali sukelti pakartotines bronchų infekcijas. Taip pat įkvėpus amonio hidroksido gali sudirginti plaučius.

- Didelės amonio hidroksido koncentracijos gali sukelti skubią medicininę pagalbą, nes plaučiuose gali kauptis skysčiai (plaučių edema).

- Laikant 8 valandų darbo pamainą, kaip poveikio riba laikoma 25 ppm koncentracija aplinkoje, kurioje darbuotojas yra veikiamas kenksmingo amonio hidroksido poveikio.

Reaktyvumas

- Be galimo amonio hidroksido poveikio sveikatai, yra ir kitų atsargumo priemonių, į kurias reikia atsižvelgti dirbant su medžiaga.

-Amonio hidroksidas gali reaguoti su daugeliu metalų, tokių kaip: sidabras, varis, švinas ir cinkas. Jis taip pat reaguoja su šių metalų druskomis, sudarydamas sprogstamus junginius ir išskirdamas vandenilio dujas; o tai savo ruožtu yra degi ir sprogi.

- Tai gali žiauriai reaguoti su stipriomis rūgštimis, pavyzdžiui: druskos rūgštimi, sieros rūgštimi ir azoto rūgštimi. Jis taip pat reaguoja su dimetilsulfatu ir halogenais.

- Reaguoja su stipriomis bazėmis, tokiomis kaip natrio hidroksidas ir kalio hidroksidas, sukurdamas dujinį amoniaką. Tai gali būti patikrintas stebint tirpale pusiausvyrą,, kurioje OH papildymas ^- jonai persuka pusiausvyrą grupės iš NH formavimosi ₃ .

-Dirbant amonio hidroksidu, varis ir aliuminio metalai, taip pat kiti cinkuoti metalai neturėtų būti naudojami dėl jų ėsdinimo.

Programos

Maiste

-Jis naudojamas kaip priedas daugelyje maisto produktų, kuriuose veikia kaip rauginimo priemonė, pH kontrolė ir maisto paviršiaus apdaila.

-Maisto produktų, kuriuose naudojamas amonio hidroksidas, sąrašas yra gausus ir apima kepinius, sūrius, šokoladus, saldainius ir pudingas.

- FDA klasifikuoja amonio hidroksidą kaip nekenksmingą medžiagą maisto perdirbimui, jei laikomasi nustatytų standartų.

-Mėsos produktuose jis naudojamas kaip antimikrobinis agentas, galintis pašalinti tokias bakterijas kaip E. coli, sumažindamas jų kiekį iki neaptinkamo lygio. Bakterijos randamos galvijų žarnyne, prisitaikiusios prie rūgščios aplinkos. Reguliuodamas pH, amonio hidroksidas stabdo bakterijų dauginimąsi.

Terapija

-Amonio hidroksidas naudojamas keliais terapiniais tikslais, įskaitant:

-10% tirpalas naudojamas kaip kvėpavimo reflekso stimuliatorius

-Išoriškai jis naudojamas ant vabzdžių įkandimų ir įkandimų. - Virškinimo sistemoje jis veikia kaip antacidinis ir raminamasis, tai yra, padeda pašalinti dujas.

Be to, jis naudojamas kaip aktualus ryklės veiksnys gydant ūminį ir lėtinį raumenų ir kaulų sistemos skausmą. Dėl netinkamo amonio hidroksido veikimo padidėja kraujotaka, paraudimas ir sudirginimas.

Pramoniniai ir įvairūs

-Jis mažina NOx (labai reaktyvios dujos, tokios kaip azoto oksidas (NO) ir azoto dioksidas (NO ₂ )), išmetamas iš akumuliatorių, ir mažina NOx išmetamųjų kaminų kiekį.

-Jis naudojamas kaip plastifikatorius; dažų ir paviršių apdorojimo priedas.

-Padidina plaukų poringumą, leisdamas dažų pigmentams geriau įsiskverbti, o tai suteikia geresnį atspalvį.

-Amonio hidroksidas yra naudojamas kaip antimikrobinis agentas valant nuotekas. Be to, jis dalyvauja chloramino sintezėje. Valydama baseino vandenį, ši medžiaga atlieka panašią funkciją į chlorą, nes yra mažiau toksiška.

-Jis naudojamas kaip korozijos inhibitorius naftos perdirbimo procese.

-Jis naudojamas kaip valymo priemonė įvairiuose pramoniniuose ir komerciniuose produktuose, naudojamas ant įvairių paviršių, įskaitant: nerūdijantį plieną, porcelianą, stiklą ir orkaitę.

Be to, jis naudojamas ploviklių, muilų, vaistų ir rašalo gamyboje.

Žemės ūkyje

Nors amonio hidroksidas nėra tiesiogiai naudojamas kaip trąša, tai daro. Amoniakas gaminamas iš atmosferos azoto Haber-Bosch metodu ir į naudojimo vietas gabenamas šaldytuve žemiau jo virimo temperatūros (-33 ºC).

Suslėgtas amoniakas garų pavidalu įšvirkščiamas į dirvožemį, kur jis nedelsdamas reaguoja su edafiniu vandeniu ir pereina į amoniako (NH ₄ ⁺ ) pavidalą , kuris yra laikomas katijonų mainų vietose dirvožemyje. Be to, gaminamas amonio hidroksidas. Šie junginiai yra azoto šaltinis.

Azotas kartu su fosforu ir kaliu sudaro pagrindinių augalų maistinių medžiagų, būtinų jų augimui, triadą.

Nuorodos

1. Ganong, WF (2002). Medicininė fiziologija. 19-asis leidimas. Redakcijos vadovas „Moderno“.
2. „AD Fortes“, JP „Brodholt“, „IG Wood“ ir L. Vocadlo. (2001). Amoniako monohidrato (NH ₃ ∙ H ₂ O) ir amonio hidroksido (NH ₄ OH) pradinis modeliavimas . Amerikos fizikos institutas. J. Chem. Phys., 115 tomas, Nr. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2017 m. Vasario 6 d.). Amonio hidroksido faktai. Atgauta iš: thinkco.com
4. „Pochteca“ grupė. (2015). Amonio hidroksidas. pochteca.com.mx
5. NJ sveikata. (sf). Pavojingų medžiagų duomenų lapas: Amonio hidroksidas. . Atgautas iš: nj.gov
6. Chemijos mokinys. (2018 m.). Amonio hidroksidas. Atkurta iš: chemistrylearner.com
7. „PubChem“. (2018 m.). Amonio hidroksidas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov