OCTAN AMONU: STRUKTURA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIA I ZAGROŻENIA - CHEMIA - 2026

Octan amonu jest nieorganiczna sól o o chemicznym wzorze NH ₄ CH ₃ COOH. Pochodzi z mieszaniny kwasu octowego, obecnego w occie handlowym w stężeniu 5% i amoniaku. Obie substancje wyjściowe mają charakterystyczny zapach, więc można się domyślić, dlaczego ta sól pachnie octem-amoniakiem.

Jednak najbardziej wyróżniającym się aspektem tej soli nie jest jej zapach, ale niska temperatura topnienia. Jest tak niska, że ​​w każdym laboratorium można by go otrzymać w wersji płynnej, w której jony swobodnie przepływają, przenosząc ładunki elektryczne.

Kryształy octanu amonu. Źródło: Vidak.

Z drugiej strony octan amonu rozpływa się; to znaczy pochłania wodę lub wilgoć z otoczenia, aż do całkowitego rozpuszczenia. Dlatego chociaż w stanie bezwodnym jego kryształy są białe, szybko stają się jasne (jak te w zlewce na powyższym obrazku).

Będąc stałym źródłem amoniaku, należy obchodzić się z nim w taki sposób, aby zminimalizować wdychanie jego oparów. Jednak pomimo tej negatywnej cechy NH ₄ CH ₃ COOH jest przydatny do przygotowywania roztworów buforowych, które konserwują żywność, a także jest składnikiem niektórych rozpuszczalników do ekstrakcji białek.

Struktura octanu amonu

Jony octanu amonu. Źródło: CCoil

Powyższy obrazek przedstawia jony tworzące octan amonu w modelu kulek i prętów. Po lewej stronie znajduje się kation o geometrii tetraedrycznej, NH ₄ ⁺ , a po prawej anion cząsteczkowy z dwoma zdelokalizowanymi elektronami między dwoma atomami tlenu, CH ₃ COO ^- (przerywana linia między czerwonymi kulkami).

Zatem oba jony, NH ₄ ⁺ i CH ₃ COO ^- , są utrzymywane razem dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu, które wraz z odpychaniem między równymi ładunkami ostatecznie tworzy kryształ. Ten kryształ octanu amonu ma strukturę rombową, którą można było zaobserwować w mikroskopijnych próbkach lub nawet w widocznych rozmiarach.

Dla tej soli ważne są nie tylko wiązania jonowe, ale także wiązania wodorowe. NH ₄ ⁺ może przekazać do czterech takich mostów; to znaczy, w każdym z wierzchołków jego czworościanu znajduje się atom tlenu z sąsiedniego CH ₃ COO ^- (H ₃ N ⁺ -H- OCOCH ₃ ).

Teoretycznie siły wewnątrz twoich kryształów powinny być wtedy bardzo silne; ale doświadczalnie dzieje się odwrotnie, ponieważ topi się tylko w 114 ° C. Dlatego wiązania wodorowe nie kompensują słabości wiązania jonowego ani niskiej energii sieci krystalicznej kryształu rombowego NH ₄ CH ₃ COO.

Inne kompozycje i woda

Pierwotnie uważano, że octan amonu wytwarza się przez zmieszanie kwasu octowego i amoniaku. Dlatego sól można również wyrazić jako: NH ₃ · CH ₃ COOH. Zatem w zależności od składu można otrzymać inne struktury: na przykład NH ₃ · 2CH ₃ COOH lub NH ₃ · 5CH ₃ COOH.

Wspomniano również, że pochłania dużo wilgoci. Robiąc to, włącza cząsteczki wody do swoich kryształów, które hydrolizują dając NH ₃ lub CH ₃ COOH; dlatego sól wydziela zapach amoniaku lub octu.

Nieruchomości

Wygląd fizyczny

Rozpływające się białe kryształy o zapachu octu i amoniaku.

Masa cząsteczkowa

77,083 g / mol.

Gęstość

1,073 g / ml w 25 ° C

Temperatura topnienia

114 ° C Ta wartość jest znacznie niższa w porównaniu z innymi solami lub związkami jonowymi. Ponadto brakuje jej temperatury wrzenia ze względu na tworzenie się amoniaku, co oznacza rozkład soli.

Rozpuszczalność

143 g / 100 ml w 20 ° C. Zwróć uwagę na jego niezwykłą rozpuszczalność w wodzie, która świadczy o powinowactwie cząsteczek wody do jonów NH ₄ ⁺ i CH ₃ COO ^- , uwadniających je w sferze wodnej.

Jego rozpuszczalność nie jest taka w mniej polarnych rozpuszczalnikach. Na przykład 7,89 g NH ₄ CH ₃ COO rozpuszcza się w 100 ml metanolu w 15 ° C.

Stabilność

Jest rozpuszczalny, dlatego należy unikać przechowywania go w wilgotnych pomieszczeniach. Ponadto wchłaniając wodę uwalnia amoniak, przez co ulega rozkładowi.

pKa

9.9.

Ta stała odpowiada kwasowości jonu amonowego:

NH ₄ ⁺ + B <=> NH ₃ + HB

Gdzie HB jest słabym kwasem. Jeśli zasada B dotyczy wody, będzie miała reakcję hydrolizy:

NH ₄ ⁺ + H ₂ O <=> NH ₃ + H ₃ O ⁺

W którym rodzaj H ₃ O ⁺ określa pH roztworu.

Z drugiej strony octan przyczynia się również do pH:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

Zatem oba rodzaje H ₃ O ⁺ i OH ^- są neutralizowane, dając obojętne pH 7. Jednak według Pubchem wysoko stężone roztwory octanu amonu mają kwaśne pH; co oznacza, że ​​hydroliza NH ₄ ⁺ przeważa nad hydrolizą CH ₃ COO ^- .

Standardowa entalpia formacji

Δ _f H ₂₉₈ = -615 kJ / mol.

Aplikacje

Analityczny

Wodne roztwory octanu sodu pozwalają na rozpuszczenie siarczanów ołowiu, żelaza i cynku, a ich stężenie można następnie określić metodą atomowej spektroskopii absorpcyjnej.

Średni przewodnik

Ponieważ topi się w niskiej temperaturze w porównaniu z innymi solami, jego ciecz może służyć do przewodzenia prądu elektrycznego, który zapala obwód żarówki.

Bufor

Może regulować zmiany pH w zakresie kwaśnym lub zasadowym, co służy do utrzymania stałego pH np. W mięsie, czekoladach, serach, warzywach lub innych produktach spożywczych.

Na lodzie i glebie

Jest to stosunkowo tania i biodegradowalna sól, używana do odladzania zamarzniętych dróg. Podobnie, ponieważ jest źródłem azotu rozpuszczalnego w wodzie, służy do celów rolniczych do oznaczania poziomu potasu.

Środek strącający

Sól ta służy do wytrącania białek do analizy chromatograficznej.

Medycyna

Octan amonu działa moczopędnie w weterynarii, jest też solą niezbędną do syntezy insuliny i penicyliny.

Ryzyka

Następnie, na koniec, wymieniono niektóre zagrożenia lub negatywne konsekwencje spowodowane przez octan amonu:

- Może powodować lekkie podrażnienia skóry, ale nie wchłania się w nią.

- Po spożyciu powoduje rozstrój żołądka, biegunkę, diurezę, niepokój, wzmożoną potrzebę oddawania moczu, drżenie i inne objawy związane z zatruciem amoniakiem, a także uszkodzenie wątroby.

- Jego wdychanie podrażnia nos, gardło i płuca.

Poza tym nie wiadomo, czy może powodować raka, i wykluczone jest jakiekolwiek ryzyko pożaru tej soli (przynajmniej w normalnych warunkach przechowywania).

Bibliografia

1. Inger Nahringbauer. (1967). Badania wiązania wodorowego. XIV. Struktura krystaliczna octanu amonu. Institute of Chemistry, University of Uppsala, Uppsala, Szwecja. Acta Cryst. 23, 956.
2. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (2019). Octan amonu. Baza danych PubChem. CID = 517165. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Sullivan Randy. (2012). Przewodnictwo octanu amonu. Odzyskany z: chemdemos.uoregon.edu
4. Viachem, Ltd. (sf). Octan amonu. Odzyskany z: viacheminc.com
5. Wikipedia. (2019). Octan amonu. Odzyskane z: en.wikipedia.org
6. Departament Zdrowia stanu New Jersey. (2012). Octan amonu - Arkusz informacyjny o niebezpiecznych substancjach. . Odzyskany z: nj.gov
7. Xueyanghu. (sf). Zastosowania i zagrożenia związane z octanem amonu. Odzyskany z: xueyanghu.wordpress.com