Struktura hydroxidu amonného, ​​vlastnosti, názvosloví, použití

hydroxid amonný je sloučenina NH molekulového vzorce₄OH nebo H₅NEZNAMENÁ rozpuštěním plynného amoniaku (NH₃) ve vodě. Z tohoto důvodu přijímá názvy čpavkové vody nebo kapalného amoniaku.

Jedná se o bezbarvou kapalinu s velmi intenzivní a ostrou vůní, která není izolační. Tyto charakteristiky mají přímý vztah s koncentrací NH₃ rozpuštěné ve vodě; Koncentrace, která je ve skutečnosti plyn, může pokrýt obrovské množství rozpuštěného v malém objemu vody.

Značně malá část těchto vodných roztoků sestává z NH kationtů₄⁺ a OH anionty^-. Na druhé straně, ve velmi zředěných roztocích nebo ve zmrazených pevných látkách při velmi nízkých teplotách lze amoniak nalézt ve formě hydrátů, jako jsou například: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O a NH₃∙ 2H₂O.

Zvědavý fakt, že mraky Jupitera jsou tvořeny zředěnými roztoky hydroxidu amonného. Vesmírná sonda Galileo však nedokázala nalézt vodu v oblacích planety, což by se dalo očekávat na základě znalostí, že tvorba hydroxidu amonného je známa; to znamená, že jsou to krystaly NH₄OH zcela bezvodý.

Amonný ion (NH₄⁺) je produkován v renálním tubulárním lumenu spojením amoniaku a vodíku, vylučovaného renálními tubulárními buňkami. Podobně se v renálních tubulárních buňkách produkuje amonium v ​​procesu transformace glutaminu na glutamát a následně v přeměně glutamátu na a-ketoglutarát..

Čpavek se vyrábí průmyslově metodou Haber-Bosch, ve které reagují plyny dusíku a vodíku; za použití železitého iontu, oxidu hlinitého a oxidu draselného jako katalyzátorů. Reakce se provádí při vysokých tlacích (150 až 300 atmosfér) a vysokých teplotách (400 až 500 ° C) s výtěžkem 10 až 20%..

Při reakci vzniká amoniak, který při oxidaci produkuje dusitany a dusičnany. Ty jsou nezbytné pro získání kyseliny dusičné a hnojiv, jako je dusičnan amonný.

Index

• 1 Chemická struktura
  • 1.1 Amoniakální led
• 2 Fyzikální a chemické vlastnosti
  • 2.1 Molekulární vzorec
  • 2.2 Molekulová hmotnost
  • 2.3 Vzhled
  • 2.4 Koncentrace
  • 2.5 Vůně
  • 2.6 Chuť
  • 2.7 Mezní hodnota
  • 2.8 Bod varu
  • 2.9 Rozpustnost
  • 2.10 Rozpustnost ve vodě
  • 2.11 Hustota
  • 2.12 Hustota par
  • 2.13 Tlak páry
  • 2.14 Korozivní působení
  • 2,15 pH
  • 2.16 Disociační konstanta
• 3 Nomenklatura
• 4 Rozpustnost
• 5 Rizika
  • 5.1 Reaktivita
• 6 Použití
  • 6.1 V potravinách
  • 6.2 Terapeutika
  • 6.3 Průmyslové a různé
  • 6.4 V zemědělství
• 7 Odkazy

Chemická struktura

Jak je uvedeno v definici, hydroxid amonný sestává z vodného roztoku plynného amoniaku. Proto v kapalině neexistuje žádná definovaná struktura jiná než struktura náhodného uspořádání iontů NH₄⁺ a OH^- solvatované molekulami vody.

Amoniové a hydroxylové ionty jsou produkty rovnováhy hydrolýzy amoniaku, takže je běžné, že tato řešení mají štiplavý zápach:

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

Podle chemické rovnice by vysoký pokles koncentrace vody posunul rovnováhu na tvorbu více amoniaku; když se hydroxid amonný zahřívá, páry amoniaku se uvolňují.

Z tohoto důvodu, NH ionty₄⁺ a OH^- v pozemských podmínkách se jim nepodaří vytvořit krystal, což přináší podobný důsledek, že pevný základ NH₄OH neexistuje.

Tato pevná látka by měla být složena pouze z iontů, které interagují elektrostaticky (jak je znázorněno na obrázku).

Čpavkový led

Nicméně, při teplotách hluboko pod 0ºC, a obklopen obrovskými tlaky, jako jsou ty, které převažují v jádrech ledových měsíců, amoniaku a vody zmrazení. Přitom krystalizují v pevné směsi s různými stechiometrickými proporcemi, což je nejjednodušší NH₃∙ H₂O: monohydrát amoniaku.

NH₃∙ H₂O a NH₃∙ 2H₂Nebo jsou to čpavkový led, protože pevná látka sestává z krystalického uspořádání molekul vody a amoniaku spojených vodíkovými vazbami.

Vzhledem ke změně T a P, podle výpočtových studií, které simulují všechny fyzikální proměnné a jejich účinky na tyto ledu, dochází k přechodu fáze NH₃H nH₂Nebo do fáze NH₄OH.

Proto pouze v těchto extrémních podmínkách, NH₄OH může existovat jako produkt protonace v ledu mezi NH₃ a H₂O:

NH₃(s) + H₂O (s) <=> NH₄OH (y)

Všimněte si, že tentokrát, na rozdíl od hydrolýzy amoniaku, se jedná o tuhou fázi. Čpavkový led, který se stává slaným, aniž by uvolňoval amoniak.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Molekulární vzorec

NH₄OH nebo H₅NE

Molekulová hmotnost

35,046 g / mol

Vzhled

Je to bezbarvá kapalina.

Koncentrace

Až přibližně 30% (pro NH ionty₄⁺ a OH^-).

Vůně

Velmi silný a ostrý.

Chuť

Acre.

Prahová hodnota

34 ppm pro nespecifickou detekci.

Bod varu

38 ° C (25%).

Rozpustnost

Existuje pouze ve vodném roztoku.

Rozpustnost ve vodě

Mísitelný v neomezeném poměru.

Hustota

0,90 g / cm³ při 25 ° C.

Hustota par

Relativní vzhledem ke vzduchu jako jednotce: 0,6. To znamená, že je méně hustý než vzduch. Nicméně logicky uvedená hodnota se týká amoniaku jako plynu, ne jeho vodných roztoků nebo NH₄OH.

Tlak páry

2.160 mmHg při 25 ° C.

Korozivní působení

Je schopen rozpouštět zinek a měď.

pH

11,6 (roztok 1 N); 11,1 (roztok 0,1 N) a 10,6 (0,01 N roztok).

Disociační konstanta

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

pKb = 4,751; Kb = 1,774 x 10^-5 při 25 ° C.

Zvýšení teploty téměř neznatelně zvyšuje bazicitu hydroxidu amonného.

Nomenklatura

Jaké jsou všechny běžné a oficiální názvy, které NH přijímá?₄OH? Podle toho, co je stanoveno IUPAC, je jeho název hydroxid amonný, protože obsahuje hydroxylový anion.

Amonium jeho zátěží +1 je monovalentní, důvod, proč se používá nomenklatura Sklad, je pojmenován jako: hydroxid amonný (I).

Ačkoli použití termínu hydroxid amonný je technicky nesprávný, protože sloučenina není izolovatelná (přinejmenším ne na Zemi, jak vysvětlil to detailně v první sekci) \ t.

Hydroxid amonný navíc dostává názvy čpavkové vody a kapalného amoniaku.

Rozpustnost

NH₄OH, protože v suchozemských podmínkách není sůl, nelze odhadnout, jak je rozpustná v různých rozpouštědlech.

Nicméně, jeden by čekal, že to je extrémně rozpustné ve vodě, protože jeho rozpuštění by uvolnilo obrovské množství NH₃. Teoreticky by to byl úžasný způsob, jak skladovat a přepravovat čpavek.

V jiných rozpouštědlech schopných přijímat vodíkové vazby, jako jsou alkoholy a aminy, by se dalo očekávat, že v nich bude také velmi rozpustný. Zde NH kation₄⁺ je dárcem vodíkových můstků a OH^- to funguje jako obojí.

Příklady těchto interakcí s methanolem by byly: H₃N⁺-H-OHCH₃ a HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ označuje, že kyslík přijímá vodíkovou vazbu, ne že methylová skupina je vázána na H).

Rizika

-Při kontaktu s očima způsobuje podráždění, které může vést k poškození očí.

-Je korozivní. Při styku s pokožkou může způsobit podráždění a při vysokých koncentracích činidla způsobuje poleptání kůže. Opakovaný kontakt hydroxidu amonného s pokožkou může způsobit jeho suchost, svědění a zarudnutí (dermatitida)..

-Vdechování spreje hydroxidem amonným může způsobit akutní podráždění dýchacích cest, charakterizované udusením, kašlem nebo dušností. Dlouhodobá nebo opakovaná expozice látky může způsobit opakované bronchiální infekce. Také inhalace hydroxidu amonného může způsobit podráždění plic.

-Expozice vysokým koncentracím hydroxidu amonného by mohla být lékařská pomoc, protože může dojít k hromadění tekutiny v plicích (plicní edém)..

-Koncentrace 25 ppm byla stanovena jako limitní hodnota expozice v 8hodinové pracovní směně v prostředí, kde je pracovník vystaven škodlivému působení hydroxidu amonného..

Reaktivita

-Kromě toho, z hlediska možného poškození zdraví při expozici hydroxidem amonným existují další opatření, která musí být zohledněna při práci s látkou.

-Hydroxid amonný může reagovat s mnoha kovy, jako jsou: stříbro, měď, olovo a zinek. Reaguje také se solemi těchto kovů za vzniku výbušných sloučenin a uvolňování plynného vodíku; který je zase hořlavý a výbušný.

-Může silně reagovat se silnými kyselinami, například kyselinou chlorovodíkovou, kyselinou sírovou a kyselinou dusičnou. Podobně reaguje stejným způsobem s dimethylsulfátem a halogeny.

-Reaguje se silnými bázemi, jako je hydroxid sodný a hydroxid draselný, za vzniku plynného amoniaku. To může být kontrolováno, pokud je pozorována rovnováha v roztoku, při které se přidávají ionty OH^- posunuje rovnováhu do NH formace₃.

-Měděné a hliníkové kovy, stejně jako jiné pozinkované kovy, by neměly být používány při manipulaci s hydroxidem amonným vzhledem k jejich korozivním účinkům..

Použití

V potravinách

-Používá se jako aditivum v mnoha potravinách, ve kterých působí jako kypřicí činidlo, regulátor pH a prostředek pro úpravu povrchu potravin..

-Seznam potravin, ve kterých se používá hydroxid amonný, je rozsáhlý a zahrnuje pečivo, sýry, čokolády, bonbóny a pudinky..

-Hydroxid amonný FDA klasifikuje jako bezpečnou látku pro zpracování potravin za předpokladu, že jsou dodržovány stanovené normy.

-V masných výrobcích se používá jako antimikrobiální činidlo, které je schopno eliminovat bakterie, jako je E. coli, redukující na nedetekovatelné hladiny. Bakterie se nacházejí ve střevě skotu, přizpůsobují se kyselému prostředí. Hydroxid amonný reguluje pH a brání růstu bakterií.

Léčiva

-Hydroxid amonný má několik terapeutických využití, včetně:

-10% roztok se používá jako stimulant dýchacího reflexu

-Externě se používá na kůži pro ošetření kousnutí hmyzem a kousnutí - Působí na zažívací systém jako antacida a carminative, to znamená, že pomáhá eliminovat plyny.

Kromě toho se používá jako lokální rubefakce pro akutní a chronickou muskuloskeletální bolest. V důsledku rubefakčního působení hydroxidu amonného dochází k lokálnímu zvýšení průtoku krve, zarudnutí a podráždění.

Průmyslové a různé

-Působí při redukci NOx (vysoce reaktivních plynů, jako je oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO₂)) pro emise komínů a snížení emisí NOx komínových emisí.

-Používá se jako změkčovadlo; Přísada barev a pro úpravu povrchů.

-Zvyšuje pórovitost vlasů, což umožňuje pigmentům skvrny větší průnik, čímž se dosahuje lepšího výsledku.

-Hydroxid amonný se používá jako antimikrobiální činidlo při úpravě odpadních vod. Kromě toho zasahuje do syntézy chloraminu. Tato látka plní při čištění vody v bazénu funkci podobnou chlóru a má tu výhodu, že je méně toxická.

-Používá se jako inhibitor koroze v procesu rafinace oleje.

-Používá se jako čistící prostředek v různých průmyslových a komerčních výrobcích, které se používají na několika plochách, včetně: nerezové oceli, porcelánu, skla a trouby.

-Dále se používá při výrobě detergentů, mýdel, léčiv a inkoustů.

V zemědělství

I když není hydroxid amonný podáván přímo jako hnojivo, plní tuto funkci. Amoniak se vyrábí z atmosférického dusíku metodou Haber-Bosch a přepravuje se v chladničce pod bodem varu (-33 ° C) na místa jeho použití..

Tlakový amoniak se vstřikuje ve formě páry do půdy, kde okamžitě reaguje s edafickou vodou a přechází na amonnou formu (NH₄⁺), který je uchováván v místech výměny kationtů půdy. Dále se vyrábí hydroxid amonný. Tyto sloučeniny jsou zdrojem dusíku.

Spolu s fosforem a draslíkem tvoří dusík triádu hlavních živin rostlin nezbytných pro jeho růst.

Odkazy

1. Ganong, W. F. (2002), Lékařská fyziologie. 19. vydání. Redakční Moderní manuál.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood a L. Vocadlo. (2001). Ab initio simulace monohydrátu amoniaku (NH₃∙ H₂O) a hydroxid amonný (NH₄OH). Americký institut fyziky. J. Chem. Phys., Sv. 115, č. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. února 2017). Fakta o hydroxidu amonném. Citováno z: thoughtco.com
4. Skupina Pochteca. (2015). Hydroxid amonný. pochteca.com.mx
5. NJ Zdraví (s.f.). Přehled nebezpečných látek: hydroxid amonný. [PDF] Zdroj: nj.gov
6. Učitel chemie. (2018). Hydroxid amonný. Zdroj: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Hydroxid amonný. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov