L'amoníac és un gas amb una excel·lent solubilitat en aigua: es poden dissoldre fins a 700 litres d'un compost gasós en un litre d'aquest. Com a resultat, no només es forma hidrat d'amoníac, sinó també partícules de grups hidroxil, així com amoni. Aquest és un ió resultat de la interacció de molècules de gas i protons d'hidrogen separats de l'aigua. Al nostre article, considerarem les seves propietats i aplicacions a la indústria, la medicina i la vida quotidiana.
Com es formen les partícules d'amoni
Un dels tipus més comuns d'enllaços químics, característics tant dels compostos inorgànics com de les substàncies orgàniques, és un enllaç covalent. Es pot formar tant superposant núvols d'electrons amb el tipus oposat de rotació - spin, com amb l'ajuda d'un mecanisme donant-acceptador. D'aquesta manera, es forma amoni, la fórmula del qual és NH4+. En aquest cas, l'enllaç químic es forma mitjançant l'orbital lliure d'un àtomi un núvol d'electrons que conté dos electrons. El nitrogen proporciona a l'ió el seu propi parell de partícules negatives, i el protó d'hidrogen té un orbital 1s lliure. En el moment d'acostar-se a dos núvols electrònics de nitrogen esdevenen comú per a ell i l'àtom H. Aquesta estructura s'anomena núvol d'electrons moleculars, en el qual es forma el quart enllaç covalent.
Mecanisme donant-acceptador
Una partícula que proporciona un parell d'electrons s'anomena donant, i un àtom neutre que dona una cèl·lula d'electrons buida s'anomena acceptor. L'enllaç format s'anomena donant-acceptador o coordinació, sense oblidar que és un cas especial de l'enllaç covalent clàssic. L'ió amoni, la fórmula del qual és NH4+, conté quatre enllaços covalents. D'aquestes, tres que combinen àtoms de nitrogen i hidrogen són les espècies covalents habituals, i l'última és un enllaç de coordinació. No obstant això, les quatre espècies són absolutament equivalents entre si. La interacció entre les molècules d'aigua i els ions Cu2+ procedeix de la mateixa manera. En aquest cas, es forma una macromolècula de sulfat de coure cristal·lí.
Sals d'amoni: propietats i producció
En una reacció d'addició, la interacció d'un ió hidrogen i amoníac dóna lloc a la formació d'un ió NH4+. La molècula NH3 es comporta com un acceptor, per tant té propietats de base pronunciades. La reacció amb àcids inorgànics provoca l'aparició de molècules de sal: clorur, sulfat, nitrat d'amoni.
NH3 + HCl=NH4Cl
El procés de dissolució de l'amoníac a l'aigua també condueix a la formació d'un ió amoni, que es pot obtenir mitjançant l'equació:
NH3 + H2O=NH4+ + OH-
Com a resultat, la concentració de partícules d'hidroxil augmenta en una solució aquosa d'amoníac, també anomenada hidròxid d'amoni. Això porta al fet que la reacció del medi esdevé alcalina. Es pot determinar mitjançant l'indicador - fenolftaleïna, que canvia el seu color d'incolor a gerd. La majoria dels compostos tenen la forma de substàncies cristal·lines incolores, fàcilment solubles en aigua. En moltes de les seves manifestacions, s'assemblen a sals de metalls actius: liti, sodi, rubidi. Les majors similituds es poden trobar entre les sals de potassi i d'amoni. Això s'explica per les mides similars dels radis dels ions potassi i NH4+. Quan s'escalfen, es descomponen formant gas amoníac.
NH4Cl=NH3 + HCl
La reacció és reversible, ja que els seus productes poden tornar a interactuar entre ells per formar una sal d'amoni. Quan s'escalfa la solució de clorur d'amoni, les molècules NH3 s'evaporen immediatament, de manera que s'escolta l'olor d'amoníac. Per tant, una reacció qualitativa a l'ió amoni és la descomposició tèrmica de les seves sals.
Hidròlisi
L'aigua d'amoníac presenta les propietats d'una base feble, per tant les sals que contenen NH4+ de partícules experimenten un procés d'intercanvi amb l'aigua - hidròlisi. Les solucions de clorur o sulfat d'amoni tenen una reacció lleugerament àcida, ja que en elless'acumula un excés de cations d'hidrogen. Si els hi afegiu àlcali, per exemple, hidròxid de sodi, les partícules d'hidroxil uniran protons d'hidrogen per formar molècules d'aigua. Per exemple, la hidròlisi del clorur d'amoni és una reacció d'intercanvi entre la sal i l'aigua, que condueix a la formació d'un electròlit feble: NH4OH.
Característiques de la descomposició tèrmica de les sals d'amoni
La majoria dels compostos d'aquest grup, quan s'escalfen, formen amoníac gasós, el procés en si és reversible. Tanmateix, si la sal té propietats oxidants pronunciades, per exemple, el nitrat d'amoni és un d'aquests, aleshores, quan s'escalfa, es descompon de manera irreversible en monòxid de nitrogen i aigua. Aquesta reacció és una reacció redox, en la qual l'ió amoni és l'agent reductor i l'anió del residu àcid de l'àcid nitrat és l'agent oxidant.
Valor dels compostos d'amoníac
Tant el propi gas amoníac com la majoria de les seves sals tenen una àmplia gamma d'aplicacions a la indústria, l'agricultura, la medicina i la vida quotidiana. A baixa pressió (entre 7 i 8 atm.), el gas es liqua ràpidament i absorbeix una gran quantitat de calor. Per tant, s'utilitza en unitats de refrigeració. Als laboratoris químics, l'hidròxid d'amoni s'utilitza com a base volàtil feble convenient per a experiments. La major part de l'amoníac s'utilitza per obtenir l'àcid nitrat i les seves sals -importants fertilitzants minerals- nitrat. El nitrat d'amoni té un contingut de nitrogen especialment elevat. També s'utilitza en pirotècnia i en treballs de demolició per a la fabricacióexplosius - amonals. L'amoníac, que és el clorur d'amoni, ha trobat aplicació a les cèl·lules galvàniques, en la producció de teixits de cotó i en processos de soldadura de metalls.
La substància en aquest cas accelera l'eliminació de pel·lícules d'òxid a la superfície metàl·lica, que es converteixen en clorurs o es redueixen. En medicina, l'amoníac, que té una olor picant, s'utilitza com a mitjà per recuperar la consciència després que un pacient es desmaia.
Al nostre article, vam examinar les propietats i l'aplicació de l'hidròxid d'amoni i les seves sals en diverses indústries i medicina.
