AMONI HYDROXIT: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các ammonium hydroxide là một hợp chất của công thức phân tử NH ₄ OH hoặc H ₅ NO được tạo ra bởi sự tan rã của amoniac khí (NH ₃ ) trong nước. Vì lý do này, nó được gọi là nước amoniac hoặc amoniac lỏng.

Nó là một chất lỏng không màu, có mùi rất nồng và sắc, không thể phân lập được. Những đặc điểm này liên quan trực tiếp đến nồng độ NH ₃ hòa tan trong nước; nồng độ mà trên thực tế, là một chất khí, có thể bao gồm một lượng lớn nó hòa tan trong một khối lượng nhỏ nước.

Nguồn: Gabriel Bolívar

Một phần nhỏ đáng kể của các dung dịch nước này bao gồm các cation NH ₄ ⁺ và anion OH ^- . Mặt khác, trong dung dịch rất loãng hoặc trong chất rắn đông đặc ở nhiệt độ rất thấp, amoniac có thể được tìm thấy ở dạng hiđrat, như: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O và NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Một thực tế đáng ngạc nhiên là các đám mây của Sao Mộc được tạo thành từ các dung dịch loãng của amoni hydroxit. Tuy nhiên, tàu thăm dò không gian Galileo đã không tìm thấy nước trong các đám mây của hành tinh, điều này được mong đợi là do chúng ta có kiến ​​thức về sự hình thành của amoni hydroxit; nghĩa là chúng hoàn toàn là tinh thể NH ₄ OH khan.

Ion amoni (NH ₄ ⁺ ) được tạo ra trong lòng ống thận nhờ sự kết hợp của amoniac và hydro, do tế bào ống thận tiết ra. Ngoài ra, amoni được tạo ra trong các tế bào ống thận trong quá trình chuyển đổi glutamine thành glutamate, và đến lượt nó, trong quá trình chuyển đổi glutamate thành α-ketoglutarate.

Amoniac được sản xuất công nghiệp theo phương pháp Haber-Bosch, trong đó khí nitơ và hydro được phản ứng; sử dụng ion sắt, oxit nhôm và oxit kali làm chất xúc tác. Phản ứng được thực hiện ở áp suất cao (150-300 atm) và nhiệt độ cao (400-500 ° C), với hiệu suất từ ​​10-20%.

Amoniac được tạo ra trong phản ứng, khi bị oxy hóa tạo ra nitrit và nitrat. Đây là những chất cần thiết để thu được axit nitric và phân bón như amoni nitrat.

Cấu tạo hóa học

Như định nghĩa của nó đã chỉ ra, amoni hydroxit bao gồm một dung dịch nước của khí amoniac. Do đó, bên trong chất lỏng, không có cấu trúc xác định nào ngoài cấu trúc sắp xếp ngẫu nhiên của các ion NH ₄ ⁺ và OH ^{- được} hòa tan bởi các phân tử nước.

Các ion amoni và hydroxyl là sản phẩm của cân bằng thủy phân trong amoniac, do đó, các dung dịch này thường có mùi hăng:

NH ₃ (g) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Theo phương trình hóa học, nồng độ nước giảm cao sẽ chuyển trạng thái cân bằng thành nhiều amoniac hơn; nghĩa là, khi amoni hydroxit được đun nóng, hơi amoniac sẽ được giải phóng.

Vì lý do này, các ion NH ₄ ⁺ và OH ^- không thể tạo tinh thể trong điều kiện trên cạn, có nghĩa là gốc rắn NH ₄ OH không tồn tại.

Chất rắn đã nói chỉ được cấu tạo từ các ion tương tác tĩnh điện (như trong hình).

Đá amoniac

Tuy nhiên, trong điều kiện nhiệt độ dưới 0ºC, và được bao quanh bởi những áp suất khổng lồ, chẳng hạn như áp suất phổ biến trong lõi của các mặt trăng đóng băng, amoniac và nước đóng băng. Khi làm như vậy, chúng kết tinh thành một hỗn hợp rắn với các tỷ lệ cân bằng khác nhau, đơn giản nhất là NH ₃ ∙ H ₂ O: amoniac monohydrat.

NH ₃ ∙ H ₂ O và NH ₃ ∙ 2H ₂ O là nước đá amoniac, vì chất rắn này bao gồm sự sắp xếp tinh thể của nước và các phân tử amoniac được liên kết bằng liên kết hydro.

Với sự thay đổi T và P, theo các nghiên cứu tính toán mô phỏng tất cả các biến vật lý và tác động của chúng lên các ion này, sự chuyển đổi xảy ra từ pha NH ₃ ∙ nH ₂ O sang pha NH ₄ OH.

Do đó, chỉ trong những điều kiện khắc nghiệt này, NH ₄ OH mới có thể tồn tại dưới dạng sản phẩm của phản ứng proton hóa trong nước đá giữa NH ₃ và H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (s)

Lưu ý rằng lần này, không giống như quá trình thủy phân amoniac, các loài liên quan đang ở trong một pha rắn. Nước đá amoniac chuyển sang mặn mà không giải phóng amoniac.

Các tính chất vật lý và hóa học

Công thức phân tử

NH ₄ OH hoặc H ₅ NO

Trọng lượng phân tử

35,046 g / mol

Xuất hiện

Nó là một chất lỏng không màu.

Sự tập trung

Lên đến khoảng 30% (đối với ion NH ₄ ⁺ và OH ^- ).

Mùi

Rất mạnh mẽ và sắc nét.

Nếm thử

Mẫu Anh.

Giá trị ngưỡng

34 ppm để phát hiện không đặc hiệu.

Điểm sôi

38 ° C (25%).

Độ hòa tan

Nó chỉ tồn tại trong dung dịch nước.

Khả năng hòa tan trong nước

Có thể trộn lẫn với tỷ lệ không giới hạn.

Tỉ trọng

0,90 g / cm ³ ở 25 ° C.

Mật độ hơi

Tương đối với không khí được coi là hợp nhất: 0,6. Đó là, nó ít đặc hơn không khí. Tuy nhiên, về mặt logic, giá trị được báo cáo đề cập đến amoniac dưới dạng khí, không phải dung dịch nước của nó hoặc NH ₄ OH.

Áp suất hơi

2.160 mmHg ở 25 ° C.

Hành động ăn mòn

Nó có khả năng hòa tan kẽm và đồng.

độ pH

11,6 (dung dịch 1N); 11,1 (dung dịch 0,1 N ) và 10,6 (dung dịch 0,01 N).

Hằng số phân ly

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x 10 ^-5 ở 20 ºC

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

Tăng nhiệt độ hầu như không thể nhận thấy làm tăng tính bazơ của amoni hydroxit.

Danh pháp

Tên gọi chung và tên chính thức của NH ₄ OH là gì? Theo những gì được thiết lập bởi IUPAC, tên của nó là amoni hydroxit vì nó chứa anion hydroxyl.

Amoni, do điện tích +1 của nó, là một hóa trị, vì vậy sử dụng danh pháp Cổ phiếu, nó được đặt tên là: amoni hydroxit (I).

Mặc dù việc sử dụng thuật ngữ amoni hydroxit là không chính xác về mặt kỹ thuật, vì hợp chất này không thể cô lập (ít nhất là không có trên Trái đất, như đã giải thích chi tiết trong phần đầu tiên).

Ngoài ra, amoni hydroxit được gọi là nước amoniac và amoniac lỏng.

Độ hòa tan

NH ₄ OH không tồn tại dưới dạng muối trong điều kiện trên cạn, không thể ước tính mức độ hòa tan của nó trong các dung môi khác nhau.

Tuy nhiên, nó được cho là sẽ rất hòa tan trong nước, vì sự hòa tan của nó sẽ giải phóng một lượng lớn NH ₃ . Về mặt lý thuyết, nó sẽ là một cách tuyệt vời để lưu trữ và vận chuyển amoniac.

Trong các dung môi khác có khả năng chấp nhận liên kết hydro, chẳng hạn như rượu và amin, có thể mong đợi rằng nó cũng rất dễ hòa tan trong chúng. Ở đây cation NH ₄ ⁺ là chất cho liên kết hydro và OH ^- đóng vai trò như cả hai.

Ví dụ về những tương tác này với metanol sẽ là: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ và HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ chỉ ra rằng oxy nhận liên kết hydro, không phải nhóm metyl được liên kết với H).

Rủi ro

-Tiếp xúc với mắt gây kích ứng có thể dẫn đến tổn thương mắt.

-Nó có tính ăn mòn. Do đó, khi tiếp xúc với da, nó có thể gây kích ứng và ở nồng độ cao của thuốc thử có thể gây bỏng da. Sự tiếp xúc nhiều lần của amoni hydroxit với da có thể khiến da bị khô, ngứa và đỏ (viêm da).

- Hít phải bình xịt amoni hydroxit có thể gây kích ứng cấp tính đường hô hấp, đặc trưng bởi ngạt thở, ho hoặc khó thở. Tiếp xúc lâu dài hoặc lặp đi lặp lại với chất này có thể dẫn đến nhiễm trùng tái phát ở phế quản. Ngoài ra, việc hít phải amoni hydroxit có thể gây kích ứng phổi.

- Tiếp xúc với nồng độ cao của amoni hydroxit có thể dẫn đến tình trạng cấp cứu y tế, vì có thể xảy ra tích tụ chất lỏng trong phổi (phù phổi).

- Nồng độ 25 ppm đã được lấy làm giới hạn phơi nhiễm, trong ca làm việc 8 giờ, trong môi trường mà người lao động tiếp xúc với tác dụng có hại của amoni hydroxit.

Phản ứng

-Ngoài những thiệt hại có thể xảy ra đối với sức khỏe do tiếp xúc với amoni hydroxit, có những biện pháp phòng ngừa khác phải được tính đến khi làm việc với chất này.

- Amoni hiđroxit có thể phản ứng với nhiều kim loại như: bạc, đồng, chì và kẽm. Nó cũng phản ứng với muối của các kim loại này để tạo thành các hợp chất nổ và giải phóng khí hydro; do đó, dễ cháy và nổ.

-Nó có thể phản ứng mạnh với các axit mạnh, ví dụ: axit clohydric, axit sunfuric và axit nitric. Nó cũng phản ứng theo cách tương tự với đimetyl sunfat và halogen.

- Phản ứng với bazơ mạnh, chẳng hạn như natri hiđroxit và kali hiđroxit, tạo ra amoniac ở thể khí. Điều này có thể được xác minh bằng cách quan sát cân bằng trong dung dịch, trong đó việc bổ sung các ion OH ^- sẽ chuyển trạng thái cân bằng đến sự hình thành NH ₃ .

-Kim loại nhôm và nhôm, cũng như các kim loại mạ kẽm khác, không được sử dụng khi xử lý amoni hydroxit, do tác dụng ăn mòn của nó đối với chúng.

Các ứng dụng

Trong thực phẩm

-Nó được sử dụng như một chất phụ gia trong nhiều loại thực phẩm, trong đó nó hoạt động như một chất tạo men, kiểm soát độ pH và chất hoàn thiện cho bề mặt thực phẩm.

-Danh sách các loại thực phẩm trong đó amoni hydroxit được sử dụng rất phong phú và bao gồm bánh nướng, pho mát, sôcôla, kẹo và bánh pudding.

-Ammonium hydroxide được FDA phân loại là chất vô hại để chế biến thực phẩm, miễn là tuân theo các tiêu chuẩn đã thiết lập.

-Trong các sản phẩm thịt, nó được sử dụng như một chất chống vi khuẩn, có khả năng loại bỏ vi khuẩn như E. coli, giảm nó xuống mức không thể phát hiện được. Vi khuẩn được tìm thấy trong ruột của gia súc, thích nghi với môi trường axit. Bằng cách điều chỉnh độ pH, amoni hydroxit cản trở sự phát triển của vi khuẩn.

Trị liệu

-Ammonium hydroxide có một số công dụng chữa bệnh, bao gồm:

- Dung dịch 10% được dùng làm chất kích thích phản xạ hô hấp

-Ngoài ra, nó được sử dụng ngoài da để điều trị vết côn trùng cắn và bị côn trùng cắn. - Nó hoạt động trong hệ tiêu hóa như một chất kháng acid và carminative, tức là nó giúp loại bỏ khí.

Ngoài ra, nó được sử dụng như một loại thuốc bôi ngoài da trị đau cơ xương cấp tính và mãn tính. Hậu quả của tác dụng rubefacient của amoni hydroxit, có sự gia tăng cục bộ lưu lượng máu, mẩn đỏ và kích ứng.

Công nghiệp và Linh tinh

-Nó hoạt động trong việc khử NOx (các khí phản ứng mạnh như oxit nitric (NO) và nitơ đioxit (NO ₂ )) để thải ra pin và giảm NOx trong khí thải của ống khói.

-Nó được sử dụng như một chất làm dẻo; phụ gia cho sơn và xử lý bề mặt.

-Tăng độ xốp của tóc cho phép các sắc tố nhuộm thâm nhập nhiều hơn, giúp tóc đạt được độ hoàn thiện tốt hơn.

-Ammonium hydroxide được sử dụng như một chất kháng khuẩn trong xử lý nước thải. Ngoài ra, nó còn tham gia vào quá trình tổng hợp chloramine. Chất này thực hiện một chức năng tương tự như clo trong việc lọc nước bể bơi, có ưu điểm là ít độc hại hơn.

-Nó được sử dụng như một chất ức chế ăn mòn trong quá trình lọc dầu.

-Nó được sử dụng làm chất tẩy rửa trong các sản phẩm công nghiệp và thương mại khác nhau, được sử dụng trên các bề mặt khác nhau, bao gồm: thép không gỉ, sứ, thủy tinh và lò nướng.

-Ngoài ra, nó được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa, xà phòng, dược phẩm và mực.

Trong nông nghiệp

Mặc dù nó không được sử dụng trực tiếp như một loại phân bón, nhưng amoni hydroxit làm được điều này. Amoniac được sản xuất từ ​​nitơ trong khí quyển theo phương pháp Haber-Bosch và được vận chuyển trong tủ lạnh dưới nhiệt độ sôi của nó (-33 ºC) đến nơi sử dụng.

Amoniac có áp suất được bơm vào đất, ở dạng hơi, ngay lập tức phản ứng với nước phù sa và chuyển thành dạng amoniac (NH ₄ ⁺ ), được giữ lại trong các vị trí trao đổi cation của đất. Ngoài ra, amoni hydroxit được sản xuất. Các hợp chất này là nguồn cung cấp nitơ.

Cùng với phốt pho và kali, nitơ tạo thành bộ ba chất dinh dưỡng chính cần thiết cho sự phát triển của chúng.

Người giới thiệu

1. Ganong, WF (2002). Sinh lý y học. Phiên bản thứ 19. Hướng dẫn biên tập Moderno.
2. Pháo đài AD, JP Brodholt, IG Wood và L. Vocadlo. (2001). Mô phỏng Ab Initio của amoniac monohydrat (NH ₃ ∙ H ₂ O) và amoni hydroxit (NH ₄ OH). Viện Vật lý Hoa Kỳ. J. Chem. Phys., Tập 115, số 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 6 tháng 2 năm 2017). Sự kiện về Amoni Hydroxit. Phục hồi từ: thinkco.com
4. Tập đoàn Pochteca. (2015). Ammonium hydroxide. pochteca.com.mx
5. NJ Sức khỏe. (sf). Tờ Thông tin về Các chất Nguy hiểm: Amoni Hydroxit. . Đã khôi phục từ: nj.gov
6. Người học Hóa học. (2018). Ammonium hydroxide. Phục hồi từ: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Ammonium hydroxide. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov