Bezbojni plin s oštrim mirisom amonijaka NH3 ne samo da se dobro otapa u vodi uz oslobađanje topline. Tvar aktivno stupa u interakciju s H2O molekulama kako bi se stvorila slaba lužina. Rješenje je dobilo nekoliko imena, jedno od njih je amonijačna voda. Spoj ima nevjerojatna svojstva, a to su način nastanka, sastav i kemijske reakcije.
Tvorba amonijevog iona
Formula za amonijačnu vodu je NH4OH. Tvar sadrži kation NH4+, koji tvore nemetali - dušik i vodik. Atomi N u molekuli amonijaka koriste samo 3 od 5 vanjskih elektrona za stvaranje kovalentnih polarnih veza, a jedan par ostaje nepotražen. U jako polariziranoj molekuli vode, vodikovi protoni H+ slabo su vezani za kisik, jedan od njih postaje donor slobodnog elektronskog para dušika (akceptor).
Nastaje amonijev ion s jednim pozitivnim nabojem i posebnom vrstom slabe kovalentne veze - donor-akceptor. Po svojoj veličini, napunjenosti i nekim drugim značajkama podsjećakalijev kation i ponaša se kao alkalni metali. Kemijski neobično, spoj reagira s kiselinama i stvara soli od velike praktične važnosti. Nazivi koji odražavaju značajke dobivanja i svojstva tvari:
- amonijačna voda;
- amonijev hidroksid;
- amonijak hidrat;
- kaustični amonij.
Mjere opreza
Morate biti oprezni pri radu s amonijakom i njegovim derivatima. Važno je zapamtiti:
- Amonijačna voda ima neugodan miris. Otpušteni plin iritira sluznicu površine nosne šupljine, očiju, izaziva kašalj.
- Kada je amonijak pohranjen u slabo zatvorenim bočicama, ampule oslobađaju amonijak.
- Može se otkriti bez instrumenata, samo mirisom, čak i malom količinom plina u otopini i zraku.
- Odnos između molekula i kationa u otopini mijenja se pri različitom pH.
- Na vrijednost od oko 7, koncentracija otrovnog plina NH opada +
Proizvodnja amonijevog hidroksida. Fizička svojstva
Kada se amonijak otopi u vodi, nastaje amonijačna voda. Formula ove tvari je NH4OH, ali zapravo su ioni prisutni u isto vrijeme
NH4+, OH–, NH3 molekule i H2O. U kemijskoj reakciji ionske izmjene između amonijaka i vode uspostavlja se ravnotežno stanje. Proces se može prikazatiuz pomoć dijagrama u kojem suprotno usmjerene strelice označavaju reverzibilnost pojava.
U laboratoriju se dobivanje amonijačne vode provodi u pokusima sa tvarima koje sadrže dušik. Kada se amonijak pomiješa s vodom, dobije se bistra, bezbojna tekućina. Pri visokim tlakovima topljivost plina raste. Voda oslobađa više amonijaka otopljenog u njoj kako temperatura raste. Za industrijske potrebe i poljoprivredu u industrijskim razmjerima otapanjem amonijaka dobiva se 25% tvari. Druga metoda uključuje korištenje reakcije koksnog plina s vodom.
Kemijska svojstva amonijevog hidroksida
Kada dvije tekućine dođu u dodir - amonijačna voda i klorovodična kiselina - prekrivene su oblacima bijelog dima. Sastoji se od čestica produkta reakcije - amonijevog klorida. S hlapljivom tvari poput klorovodične kiseline, reakcija se odvija u zraku.
Kemijska svojstva blago alkalnog hidrata amonijaka:
- Tvar se reverzibilno disocira u vodi stvarajući amonijev kation i hidroksidni ion.
- U prisutnosti NH iona4+ bezbojna otopina fenolftaleina postaje grimizna, kao u lužinama.
- Kemijska reakcija neutralizacije s kiselinama dovodi do stvaranja amonijevih soli i vode: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Amonijačna voda ulazi u reakcije ionske izmjene s metalnim solima, koje odgovaraju slabim bazama, te nastaje hidroksid netopiv u vodi:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (plavi sediment).
Amonijačna voda: primjena u raznim sektorima gospodarstva
Neobična tvar se široko koristi u svakodnevnom životu, poljoprivredi, medicini, industriji. Tehnički amonijak hidrat koristi se u poljoprivredi, proizvodnji sode sode, bojila i drugih proizvoda. Tekuće gnojivo sadrži dušik u obliku koji je lako probavljiv za biljke. Tvar se smatra najjeftinijom i najučinkovitijom za predsjetvenu primjenu za sve kulture.
Proizvodnja amonijačne vode košta tri puta manje od proizvodnje krutih granuliranih dušičnih gnojiva. Za skladištenje i transport tekućina koriste se hermetički zatvoreni čelični spremnici. Neke vrste boja za kosu i izbjeljivača izrađuju se pomoću kaustičnog amonijaka. Svaka zdravstvena ustanova ima preparate s amonijakom - 10% otopinom amonijaka.
Amonijeve soli: svojstva i praktična vrijednost
Tvari koje se dobivaju interakcijom amonijevog hidroksida s kiselinama koriste se u gospodarskim djelatnostima. Soli se razgrađuju kada se zagrijavaju, otapaju se u vodi, podvrgavaju se hidrolizi. Ulaze u kemijske reakcije s lužinama i drugim tvarima. Amonijevi kloridi, nitrati, sulfati, fosfati i karbonati amonija dobili su najvažniju praktičnu vrijednost.
Vrlovažno je pridržavati se pravila i sigurnosnih mjera pri radu s tvarima koje sadrže amonijev ion. Prilikom skladištenja u skladištima industrijskih i poljoprivrednih poduzeća, u pomoćnim gospodarstvima, ne smije biti kontakta takvih spojeva s vapnom i lužinama. Ako su pečati pakiranja slomljeni, počet će kemijska reakcija s oslobađanjem otrovnog plina. Svi koji moraju raditi s amonijačnom vodom i njezinim solima moraju poznavati osnove kemije. Korištene tvari neće štetiti ljudima ili okolišu ako su ispunjeni sigurnosni zahtjevi.
