Ammonium ialah ion interaksi penderma-penerima

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Ammonia ialah gas dengan keterlarutan yang sangat baik dalam air: sehingga 700 liter sebatian gas boleh dilarutkan dalam satu liter daripadanya. Akibatnya, bukan sahaja ammonia hidrat terbentuk, tetapi juga zarah kumpulan hidroksil, serta ammonium. Ini adalah ion yang terhasil daripada interaksi molekul gas dan proton hidrogen berpecah daripada air. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan sifat dan aplikasinya dalam industri, perubatan dan kehidupan seharian.

Cara zarah ammonium terbentuk

Salah satu jenis ikatan kimia yang paling biasa, ciri kedua-dua sebatian tak organik dan bahan organik, ialah ikatan kovalen. Ia boleh dibentuk kedua-duanya dengan pertindihan awan elektron dengan jenis putaran yang bertentangan - putaran, dan dengan bantuan mekanisme penerima penderma. Dengan cara ini, ammonium terbentuk, formulanya ialah NH₄⁺. Dalam kes ini, ikatan kimia terbentuk menggunakan orbital bebas satu atomdan awan elektron yang mengandungi dua elektron. Nitrogen menyediakan ion dengan pasangan zarah negatifnya sendiri, dan proton hidrogen mempunyai orbital 1s bebas. Pada saat menghampiri dua awan elektron nitrogen menjadi biasa baginya dan atom H. Struktur ini dipanggil awan elektron molekul, di mana ikatan kovalen keempat terbentuk.

Mekanisme penerima penderma

Satu zarah yang menyediakan sepasang elektron dipanggil penderma, dan atom neutral yang menderma sel elektron kosong dipanggil penerima. Ikatan yang terbentuk dipanggil penderma-penerima atau koordinasi, tidak lupa bahawa ia adalah kes khas ikatan kovalen klasik. Ion ammonium, yang formulanya ialah NH₄⁺, mengandungi empat ikatan kovalen. Daripada jumlah ini, tiga yang menggabungkan atom nitrogen dan hidrogen adalah spesies kovalen biasa, dan yang terakhir ialah ikatan koordinasi. Walau bagaimanapun, keempat-empat spesies adalah benar-benar setara antara satu sama lain. Interaksi antara molekul air dan ion Cu²⁺ berlaku dengan cara yang sama. Dalam kes ini, makromolekul kuprum sulfat kristal terbentuk.

Garam ammonium: sifat dan pengeluaran

Dalam tindak balas penambahan, interaksi ion hidrogen dan ammonia menghasilkan pembentukan ion NH₄⁺. Molekul NH₃ bertindak sebagai penerima, oleh itu ia mempunyai sifat asas yang jelas. Tindak balas dengan asid tak organik membawa kepada kemunculan molekul garam: klorida, sulfat, ammonium nitrat.

NH₃ + HCl=NH₄Cl

Proses pelarutan ammonia dalam air juga membawa kepada pembentukan ion ammonium, yang boleh diperolehi dengan persamaan:

NH₃ + H₂O=NH₄⁺ + OH^-

Akibatnya, kepekatan zarah hidroksil meningkat dalam larutan ammonia berair, juga dipanggil ammonium hidroksida. Ini membawa kepada fakta bahawa tindak balas medium menjadi beralkali. Ia boleh ditentukan menggunakan penunjuk - phenolphthalein, yang mengubah warnanya daripada tidak berwarna kepada raspberi. Kebanyakan sebatian mempunyai bentuk bahan kristal tidak berwarna, mudah larut dalam air. Dalam kebanyakan manifestasi mereka, mereka menyerupai garam logam aktif: litium, natrium, rubidium. Persamaan terbesar boleh didapati antara garam kalium dan ammonium. Ini dijelaskan oleh saiz jejari ion kalium yang serupa dan NH₄⁺. Apabila dipanaskan, mereka terurai untuk membentuk gas ammonia.

NH4Cl=NH3 + HCl

Tindak balas boleh diterbalikkan, kerana produknya sekali lagi boleh berinteraksi antara satu sama lain untuk membentuk garam ammonium. Apabila larutan ammonium klorida dipanaskan, molekul NH₃ serta-merta menyejat, jadi bau ammonia kedengaran. Oleh itu, tindak balas kualitatif kepada ion ammonium ialah penguraian haba garamnya.

Hidrolisis

Air ammonia mempamerkan sifat asas lemah, oleh itu garam yang mengandungi NH₄⁺ zarah mengalami proses pertukaran dengan air - hidrolisis. Larutan ammonium klorida atau sulfat mempunyai tindak balas yang sedikit berasid, kerana di dalamnyalebihan kation hidrogen terkumpul. Jika anda menambah alkali kepada mereka, sebagai contoh, natrium hidroksida, maka zarah hidroksil akan mengikat proton hidrogen untuk membentuk molekul air. Contohnya, hidrolisis ammonium klorida ialah tindak balas pertukaran antara garam dan air, yang membawa kepada pembentukan elektrolit lemah - NH4OH.

Ciri penguraian terma garam ammonium

Kebanyakan sebatian kumpulan ini, apabila dipanaskan, membentuk ammonia gas, proses itu sendiri boleh diterbalikkan. Walau bagaimanapun, jika garam telah menyatakan sifat pengoksidaan, sebagai contoh, ammonium nitrat adalah salah satu daripada ini, maka apabila dipanaskan, ia tidak dapat dipulihkan terurai kepada nitrogen monoksida dan air. Tindak balas ini ialah tindak balas redoks, di mana ion ammonium adalah agen penurunan, dan anion sisa asid asid nitrat ialah agen pengoksida.

Nilai sebatian ammonia

Kedua-dua gas ammonia itu sendiri dan kebanyakan garamnya mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri, pertanian, perubatan dan kehidupan seharian. Pada tekanan rendah (kira-kira 7–8 atm.), gas cepat cair, menyerap sejumlah besar haba. Oleh itu, ia digunakan dalam unit penyejukan. Dalam makmal kimia, ammonium hidroksida digunakan sebagai asas mudah meruap lemah untuk eksperimen. Kebanyakan ammonia digunakan untuk mendapatkan asid nitrat dan garamnya - baja mineral penting - nitrat. Ammonium nitrat mempunyai kandungan nitrogen yang sangat tinggi. Ia juga digunakan dalam piroteknik dan dalam kerja-kerja perobohan untuk pembuatanbahan letupan - ammonal. Ammonia, iaitu ammonium klorida, telah dijumpai dalam sel galvanik, dalam penghasilan fabrik kapas dan dalam proses pematerian logam.

Bahan dalam kes ini mempercepatkan penyingkiran filem oksida pada permukaan logam, yang ditukar menjadi klorida atau dikurangkan. Dalam bidang perubatan, ammonia yang mempunyai bau pedas digunakan sebagai cara memulihkan kesedaran selepas pesakit pengsan.

Dalam artikel kami, kami telah mengkaji sifat dan penggunaan ammonium hidroksida dan garamnya dalam pelbagai industri dan perubatan.