Ammonia adalah gas dengan kelarutan yang sangat baik dalam air: hingga 700 liter senyawa gas dapat dilarutkan dalam satu liternya. Akibatnya, tidak hanya amonia hidrat yang terbentuk, tetapi juga partikel gugus hidroksil, serta amonium. Ini adalah ion yang dihasilkan dari interaksi molekul gas dan proton hidrogen yang terlepas dari air. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan sifat dan aplikasinya dalam industri, kedokteran, dan kehidupan sehari-hari.
Bagaimana partikel amonium terbentuk
Salah satu jenis ikatan kimia yang paling umum, karakteristik senyawa anorganik dan zat organik, adalah ikatan kovalen. Itu dapat dibentuk baik dengan tumpang tindih awan elektron dengan jenis rotasi yang berlawanan - putaran, dan dengan bantuan mekanisme donor-akseptor. Dengan cara ini, amonium terbentuk, yang rumusnya adalah NH4+. Dalam hal ini, ikatan kimia terbentuk menggunakan orbital bebas dari satu atomdan awan elektron yang mengandung dua elektron. Nitrogen menyediakan ion dengan pasangan partikel negatifnya sendiri, dan proton hidrogen memiliki orbital 1s bebas. Pada saat mendekati dua awan elektron nitrogen menjadi umum untuk itu dan atom H. Struktur ini disebut awan elektron molekul, di mana ikatan kovalen keempat terbentuk.
Mekanisme penerima donor
Partikel yang memberikan pasangan elektron disebut donor, dan atom netral yang menyumbangkan sel elektron kosong disebut akseptor. Ikatan yang terbentuk disebut donor-akseptor atau koordinasi, tidak lupa bahwa ini adalah kasus khusus dari ikatan kovalen klasik. Ion amonium, yang rumusnya adalah NH4+, mengandung empat ikatan kovalen. Dari jumlah tersebut, tiga yang menggabungkan atom nitrogen dan hidrogen adalah spesies kovalen biasa, dan yang terakhir adalah ikatan koordinasi. Namun demikian, keempat spesies benar-benar setara satu sama lain. Interaksi antara molekul air dan ion Cu2+ berlangsung dengan cara yang sama. Dalam hal ini, makromolekul kristal tembaga sulfat terbentuk.
Garam amonium: sifat dan produksi
Dalam reaksi adisi, interaksi ion hidrogen dan amonia menghasilkan pembentukan ion NH4+. Molekul NH3 berperilaku sebagai akseptor, oleh karena itu memiliki sifat basa yang diucapkan. Reaksi dengan asam anorganik menyebabkan munculnya molekul garam: klorida, sulfat, amonium nitrat.
NH3 + HCl=NH4Cl
Proses melarutkan amonia dalam air juga mengarah pada pembentukan ion amonium, yang dapat diperoleh dengan persamaan:
NH3 + H2O=NH4+ + OH-
Akibatnya, konsentrasi partikel hidroksil meningkat dalam larutan amonia, juga disebut amonium hidroksida. Ini mengarah pada fakta bahwa reaksi medium menjadi basa. Ini dapat ditentukan menggunakan indikator - fenolftalein, yang berubah warna dari tidak berwarna menjadi raspberry. Sebagian besar senyawa memiliki bentuk zat kristal tidak berwarna, mudah larut dalam air. Dalam banyak manifestasinya, mereka menyerupai garam logam aktif: litium, natrium, rubidium. Kesamaan terbesar dapat ditemukan antara garam kalium dan garam amonium. Hal ini dijelaskan oleh ukuran jari-jari ion kalium dan NH4+ yang serupa. Saat dipanaskan, mereka terurai membentuk gas amonia.
NH4Cl=NH3 + HCl
Reaksinya reversibel, karena produknya dapat kembali berinteraksi satu sama lain untuk membentuk garam amonium. Ketika larutan amonium klorida dipanaskan, molekul NH3 langsung menguap, sehingga terdengar bau amonia. Oleh karena itu, reaksi kualitatif terhadap ion amonium adalah dekomposisi termal garamnya.
Hidrolisis
Air amonia menunjukkan sifat basa lemah, oleh karena itu garam yang mengandung NH4+ partikel mengalami proses pertukaran dengan air - hidrolisis. Larutan amonium klorida atau sulfat memiliki reaksi yang sedikit asam, karena di dalamnyakelebihan kation hidrogen terakumulasi. Jika Anda menambahkan alkali kepada mereka, misalnya, natrium hidroksida, maka partikel hidroksil akan mengikat proton hidrogen untuk membentuk molekul air. Misalnya, hidrolisis amonium klorida adalah reaksi pertukaran antara garam dan air, yang mengarah pada pembentukan elektrolit lemah - NH4OH.
Fitur dekomposisi termal garam amonium
Sebagian besar senyawa dari golongan ini, ketika dipanaskan, membentuk gas amonia, prosesnya sendiri dapat dibalik. Namun, jika garam memiliki sifat pengoksidasi yang nyata, misalnya, amonium nitrat adalah salah satunya, maka ketika dipanaskan, ia terurai secara ireversibel menjadi nitrogen monoksida dan air. Reaksi ini merupakan reaksi redoks, dimana ion amonium sebagai reduktor, dan anion residu asam nitrat sebagai oksidator.
Nilai senyawa amonia
Baik gas amonia itu sendiri maupun sebagian besar garamnya memiliki berbagai aplikasi dalam industri, pertanian, kedokteran, dan kehidupan sehari-hari. Pada tekanan rendah (sekitar 7-8 atm.), gas dengan cepat mencair, menyerap sejumlah besar panas. Oleh karena itu, digunakan dalam unit pendingin. Di laboratorium kimia, amonium hidroksida digunakan sebagai basa volatil lemah yang nyaman untuk eksperimen. Sebagian besar amonia digunakan untuk memperoleh asam nitrat dan garamnya - pupuk mineral penting - nitrat. Amonium nitrat memiliki kandungan nitrogen yang sangat tinggi. Ini juga digunakan dalam kembang api dan dalam pekerjaan pembongkaran untuk pembuatanbahan peledak - ammonal. Amonia, yaitu amonium klorida, telah digunakan dalam sel galvanik, dalam produksi kain katun, dan dalam proses penyolderan logam.
Zat dalam hal ini mempercepat penghapusan film oksida pada permukaan logam, yang diubah menjadi klorida atau direduksi. Dalam pengobatan, amonia yang berbau menyengat digunakan sebagai sarana untuk memulihkan kesadaran setelah pasien pingsan.
Dalam artikel kami, kami memeriksa sifat dan aplikasi amonium hidroksida dan garamnya di berbagai industri dan obat-obatan.
