Ammoniak is 'n gas met uitstekende oplosbaarheid in water: tot 700 liter van 'n gasvormige verbinding kan in een liter daarvan opgelos word. As gevolg hiervan word nie net ammoniakhidraat gevorm nie, maar ook deeltjies van hidroksielgroepe, sowel as ammonium. Dit is 'n ioon wat voortspruit uit die interaksie van gasmolekules en waterstofprotone wat van water afgeskei word. In ons artikel sal ons die eienskappe en toepassings daarvan in die industrie, medisyne en alledaagse lewe oorweeg.
Hoe ammoniumdeeltjies gevorm word
Een van die mees algemene tipes chemiese bindings, kenmerkend van beide anorganiese verbindings en organiese stowwe, is 'n kovalente binding. Dit kan gevorm word deur beide elektronwolke te oorvleuel met die teenoorgestelde tipe rotasie - spin, en met behulp van 'n skenker-aanvaarder-meganisme. Op hierdie manier word ammonium gevorm, waarvan die formule NH4+ is. In hierdie geval word die chemiese binding gevorm deur die vrye orbitaal van een atoom te gebruiken 'n elektronwolk wat twee elektrone bevat. Stikstof voorsien die ioon van sy eie paar negatiewe deeltjies, en die waterstofproton het 'n vrye 1s-orbitaal. Op die oomblik van naderkom word twee elektronwolk stikstof algemeen vir dit en die H-atoom. Hierdie struktuur word die molekulêre elektronwolk genoem, waarin die vierde kovalente binding gevorm word.
skenker-aanvaardermeganisme
'n Deeltjie wat 'n paar elektrone verskaf, word 'n skenker genoem, en 'n neutrale atoom wat 'n leë elektronsel skenk, word 'n akseptor genoem. Die gevormde binding word skenker-aanvaarder of koördinasie genoem, en nie vergeet dat dit 'n spesiale geval van die klassieke kovalente binding is nie. Die ammoniumioon, wie se formule NH4+ is, bevat vier kovalente bindings. Hiervan is drie wat stikstof- en waterstofatome kombineer die gewone kovalente spesies, en die laaste is 'n koördinasiebinding. Nietemin is al vier spesies absoluut gelykstaande aan mekaar. Die interaksie tussen watermolekules en Cu2+ ione verloop soortgelyk. In hierdie geval word 'n makromolekule van kristallyne kopersulfaat gevorm.
Ammoniumsoute: eienskappe en produksie
In 'n addisiereaksie lei die interaksie van 'n waterstofioon en ammoniak tot die vorming van 'n NH4+ ioon. Die NH3-molekule tree op as 'n aanvaarder, daarom het dit uitgesproke basis-eienskappe. Die reaksie met anorganiese sure lei tot die verskyning van soutmolekules: chloried, sulfaat, ammoniumnitraat.
NH3 + HCl=NH4Cl
Die proses om ammoniak in water op te los lei ook tot die vorming van 'n ammoniumioon, wat verkry kan word deur die vergelyking:
NH3 + H2O=NH4+ + OH-
Gevolglik neem die konsentrasie van hidroksieldeeltjies toe in 'n waterige oplossing van ammoniak, ook genoem ammoniumhidroksied. Dit lei daartoe dat die reaksie van die medium alkalies word. Dit kan bepaal word met behulp van die aanwyser - fenolftaleïen, wat sy kleur verander van kleurloos na framboos. Die meeste van die verbindings het die vorm van kleurlose kristallyne stowwe, maklik oplosbaar in water. In baie van hul manifestasies lyk hulle soos soute van aktiewe metale: litium, natrium, rubidium. Die grootste ooreenkomste kan gevind word tussen kalium- en ammoniumsoute. Dit word verklaar deur die soortgelyke groottes van die radiusse van kaliumione en NH4+. Wanneer dit verhit word, ontbind hulle om ammoniakgas te vorm.
NH4Cl=NH3 + HCl
Die reaksie is omkeerbaar, aangesien sy produkte weer met mekaar in wisselwerking kan tree om 'n ammoniumsout te vorm. Wanneer die ammoniumchloriedoplossing verhit word, verdamp die NH3 molekules onmiddellik, sodat die reuk van ammoniak gehoor word. Daarom is 'n kwalitatiewe reaksie op die ammoniumioon die termiese ontbinding van sy soute.
hidrolise
Ammoniakwater vertoon die eienskappe van 'n swak basis, daarom ondergaan soute wat NH4+ bevat 'n uitruilproses met water - hidrolise. Oplossings van ammoniumchloried of sulfaat het 'n effens suur reaksie, aangesien in hulle'n oormaat waterstofkatione versamel. As jy alkali by hulle voeg, byvoorbeeld natriumhidroksied, sal hidroksieldeeltjies waterstofprotone bind om watermolekules te vorm. Byvoorbeeld, die hidrolise van ammoniumchloried is 'n uitruilreaksie tussen sout en water, wat lei tot die vorming van 'n swak elektroliet - NH4OH.
Kenmerke van termiese ontbinding van ammoniumsoute
Die meeste van die verbindings van hierdie groep, wanneer dit verhit word, vorm gasvormige ammoniak, die proses self is omkeerbaar. As die sout egter uitgesproke oksiderende eienskappe het, byvoorbeeld, is ammoniumnitraat een hiervan, dan word dit, wanneer dit verhit word, onomkeerbaar tot stikstofmonoksied en water ontbind. Hierdie reaksie is 'n redoksreaksie, waarin die ammoniumioon die reduseermiddel is, en die anioon van die suurresidu van nitraatsuur die oksideermiddel is.
Waarde van ammoniakverbindings
Beide ammoniakgas self en die meeste van sy soute het 'n wye reeks toepassings in die industrie, landbou, medisyne en die alledaagse lewe. By lae druk (ongeveer 7–8 atm.), word die gas vinnig vloeibaar, wat 'n groot hoeveelheid hitte absorbeer. Daarom word dit in verkoelingseenhede gebruik. In chemiese laboratoriums word ammoniumhidroksied gebruik as 'n swak vlugtige basis wat gerieflik is vir eksperimente. Die meeste van die ammoniak word gebruik om nitraatsuur en sy soute - belangrike minerale bemestingstowwe - nitraat te verkry. Ammoniumnitraat het 'n besonder hoë stikstofinhoud. Dit word ook in vuurwerk en in slopingswerk vir die vervaardiging gebruikplofstof - ammonale. Ammoniak, wat ammoniumchloried is, het toepassing gevind in galvaniese selle, in die vervaardiging van katoenstowwe en in metaalsoldeerprosesse.
Die stof in hierdie geval versnel die eliminasie van oksiedfilms op die metaaloppervlak, wat in chloriede omgeskakel word of verminder word. In medisyne word ammoniak, wat 'n skerp reuk het, gebruik as 'n manier om sy bewussyn te herstel nadat 'n pasiënt flou geword het.
In ons artikel het ons die eienskappe en toepassing van ammoniumhidroksied en sy soute in verskeie industrieë en medisyne ondersoek.
