Aigua amoníaca: obtenció, fórmula, aplicació

2024 Autora: Angel Austin | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 05:19

Gas incolor amb una olor picant amoníac NH₃ no només es dissol bé en aigua amb alliberament de calor. La substància interacciona activament amb les molècules H₂O per formar un àlcali feble. La solució ha rebut diversos noms, un d'ells és l'aigua d'amoníac. El compost té propietats sorprenents, que són el mètode de formació, composició i reaccions químiques.

Formació d'ions amoni

La fórmula per a l'aigua amb amoníac és NH₄OH. La substància conté el catió NH_4⁺, que està format per no metalls: nitrogen i hidrogen. Els àtoms de N de la molècula d'amoníac utilitzen només 3 dels 5 electrons exteriors per formar enllaços polars covalents, i un parell roman sense reclamar. En una molècula d'aigua fortament polaritzada, els protons d'hidrogen H⁺ estan feblement lligats a l'oxigen, un d'ells es converteix en donant d'un parell d'electrons lliures de nitrogen (acceptor).

Es forma un ió amoni amb una càrrega positiva i un tipus especial d'enllaç covalent feble: donant-acceptador. En la seva mida, càrrega i algunes altres característiques, s'assemblacatió potassi i es comporta com metalls alcalins. Químicament poc habitual, el compost reacciona amb àcids i forma sals de gran importància pràctica. Noms que reflecteixen les característiques de l'obtenció i les propietats de la substància:

• aigua amb amoníac;
• hidròxid d'amoni;
• hidrat d'amoníac;
• amoni càustic.

Precaucions

S'ha de tenir cura quan es treballa amb amoníac i els seus derivats. Important recordar:

1. L'aigua d'amoníac fa una olor desagradable. El gas alliberat irrita la superfície mucosa de la cavitat nasal, els ulls, provoca tos.
2. Quan l'amoníac s'emmagatzema en vials poc tancats, les ampolles alliberen amoníac.
3. Es pot detectar sense instruments, només per l'olor, fins i tot una petita quantitat de gas en solució i aire.
4. La proporció entre molècules i cations de la solució canvia a pH diferent.
5. A un valor d'aproximadament 7, la concentració de gas tòxic NH disminueix +

Producció d'hidròxid d'amoni. Propietats físiques

Quan l'amoníac es dissol a l'aigua, es forma aigua amoníaca. La fórmula d'aquesta substància és NH₄OH, però de fet els ions són presents al mateix temps

NH₄⁺, OH^–, NH_{3 molècules} i H₂O. En la reacció química d'intercanvi iònic entre l'amoníac i l'aigua, s'estableix un estat d'equilibri. El procés es pot mostraramb l'ajuda d'un diagrama en què les fletxes de direcció oposada indiquen la reversibilitat dels fenòmens.

Al laboratori, l'obtenció d'aigua amoníaca es realitza en experiments amb substàncies que contenen nitrogen. Quan es barreja amoníac amb aigua, s'obté un líquid clar i incolor. A altes pressions, la solubilitat del gas augmenta. L'aigua allibera més amoníac dissolt en ella a mesura que augmenta la temperatura. Per a les necessitats industrials i l'agricultura a escala industrial, s'obté una substància del 25% dissolt amoníac. El segon mètode implica l'ús de la reacció del gas del forn de coc amb aigua.

Propietats químiques de l'hidròxid d'amoni

Quan entren en contacte dos líquids -aigua amoníaca i àcid clorhídric- es cobreixen amb bufades de fum blanc. Consisteix en partícules del producte de reacció: clorur d'amoni. Amb una substància volàtil com l'àcid clorhídric, la reacció té lloc a l'aire.

Propietats químiques d'hidrat d'amoníac lleugerament alcalí:

1. La substància es dissocia de manera reversible a l'aigua per formar un catió amoni i un ió hidròxid.
2. En presència d'ions NH₄⁺ una solució incolora de fenolftaleïna es torna carmesí, com en els àlcalis.
3. Una reacció química de neutralització amb àcids condueix a la formació de sals d'amoni i aigua: NH₄OH + HCl=NH₄Cl + H ₂O.
4. L'aigua d'amoníac entra en reaccions d'intercanvi iònic amb sals metàl·liques, que corresponen a bases febles, i es forma hidròxid insoluble en aigua:2NH₄OH + CuCl₂=2NH₄Cl + Cu(OH) ₂ (sediment blau).

Aigua d'amoníac: aplicació en diversos sectors de l'economia

La substància inusual s'utilitza àmpliament en la vida quotidiana, l'agricultura, la medicina i la indústria. L'hidrat d'amoníac tècnic s'utilitza en l'agricultura, la producció de carbonato de sosa, colorants i altres productes. El fertilitzant líquid conté nitrogen en una forma fàcilment digerible per les plantes. La substància es considera la més barata i eficaç per a l'aplicació prèvia a la sembra per a tots els cultius.

La producció d'aigua amb amoníac costa tres vegades menys que la producció de fertilitzants nitrogenats granulars sòlids. Els dipòsits d'acer tancats hermèticament s'utilitzen per a l'emmagatzematge i transport de líquids. Alguns tipus de tints de cabell i decolorants es fan amb amoni càustic. Cada institució mèdica té preparats amb amoníac, una solució d'amoníac al 10%.

Sals d'amoni: propietats i valor pràctic

Les substàncies que s'obtenen per la interacció de l'hidròxid d'amoni amb els àcids s'utilitzen en activitats econòmiques. Les sals es descomponen quan s'escalfen, es dissolen en aigua, es sotmeten a hidròlisi. Entren en reaccions químiques amb àlcalis i altres substàncies. Els clorurs d'amoni, nitrats, sulfats, fosfats i carbonats d'amoni han adquirit el valor pràctic més important.

Moltés important seguir les normes i mesures de seguretat quan es treballa amb substàncies que contenen l'ió amoni. Quan s'emmagatzemen en magatzems d'empreses industrials i agrícoles, en granges subsidiàries, no hi hauria d'haver contacte d'aquests compostos amb calç i àlcalis. Si els segells dels paquets es trenquen, s'iniciarà una reacció química amb l'alliberament de gas tòxic. Tothom que ha de treballar amb aigua amoníaca i les seves sals ha de conèixer els fonaments de la química. Les substàncies utilitzades no perjudicaran les persones ni el medi ambient si es compleixen els requisits de seguretat.