Ammoniumkarbonategenskaper, struktur, användningsområden och risker

den ammoniumkarbonat är ett oorganiskt kvävesalt, speciellt ammoniak, vars kemiska formel är (NH₄)₂CO₃. Det utarbetas genom syntesmetoder, bland annat användningen av sublimering av en blandning av ammoniumsulfat och kalciumkarbonat är värt att nämna: (NH₄)₂SW₄(s) + CaCO₃(s) => (NH₄)₂CO₃(s) + CaSO₄(S).

Allmänhet, är ammoniumsalter och kalciumkarbonat upphettas i en behållare för att orsaka ammoniumkarbonat. Den industriella metod som ger massor av detta salt består i förbigående koldioxid absorption kolonn innehållande ammoniaklösning i vatten, sedan utföra destillation.

Ångor innehållande ammonium, koldioxid och vatten kondensera för att bilda ammoniumkarbonatkristaller: 2NH₃(g) + H₂O (1) + CO₂(g) → (NH₄)₂CO₃(S). Kolsyra framställs i reaktionen, H₂CO₃, efter upplösning av koldioxiden i vattnet, och det är denna syra som ger upp sina två protoner, H⁺, till två ammoniakmolekyler.

index

• 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
• 2 Kemisk struktur
  • 2.1 Strukturella nyfikenheter
• 3 användningsområden
• 4 risker
• 5 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Det är en vit fast, kristallin och färglös, med starka luktar och ammoniak-smaker. Det smälter vid 58 ° C sönderdelning i ammoniak, vatten och koldioxid: exakt ovanstående kemiska ekvation men i motsatt riktning.

Denna nedbrytning sker dock i två steg: först släpps en NH-molekyl₃, producerande ammoniumbikarbonat (NH₄HCO₃); och för det andra, om uppvärmningen fortsätter, är karbonatet oproportionerat att frigöra ännu mer gasformig ammoniak.

Det är en fast, mycket löslig i vatten och mindre löslig i alkoholer. Det bildar vätebroar med vatten och när det löser upp 5 gram i 100 gram vatten genereras det en baslösning med ett pH runt 8,6.

Dess höga affinitet för vatten gör det till en hygroskopisk fast substans (absorberar fukt), och det är därför det är svårt att hitta den i vattenfri form. Faktum är att dess monohydratform, (NH₄)₂CO₃· H₂O), är den vanligaste av allt och förklarar hur salt är bärare av ammoniakgas, vilket orsakar lukt.

I luften sönderdelas det att bilda ammoniumbikarbonat och ammoniumkarbonat (NH₄NH₂CO₂).

Kemisk struktur

Den kemiska strukturen av ammoniumkarbonat illustreras i den övre bilden. I mitten är CO anjonen₃^2-, den platta triangeln med det svarta centrumet och de röda kulorna; och på båda sidor, ammonium NH-katjoner₄⁺ med tetraedrala geometrier.

Geometrin hos ammoniumjonen förklaras av sp-hybridiseringen³ av kväveatomen, beställa väteatomerna (de vita kulorna) runt den i form av en tetraeder. Interaktioner upprättas mellan de tre jonerna med vätebindningar (H₃N-H-0-CO₂^2-).

Tack vare sin geometri, en enda anjon CO₃^2- det kan bilda upp till tre vätebroar; medan NH-katjonerna₄⁺ kanske kan de inte bilda deras motsvarande fyra vätebroar på grund av de elektrostatiska repulsionerna mellan deras positiva laddningar.

Resultatet av alla dessa interaktioner är kristalliseringen av ett orthorhombiskt system. Varför är det så hygroskopiskt och lösligt i vatten? Svaret finns i samma stycke ovan: vätebroar.

Dessa interaktioner är ansvariga för snabb absorption av vatten från det vattenfria saltet för att bilda (NH₄)₂CO₃· H₂O). Detta leder till förändringar i jonernas rumsarrangemang och följaktligen i den kristallina strukturen.

Strukturella nyfikenheter

Så enkelt som det ser ut (NH₄)₂CO₃, Det är så känsligt för oändliga omvandlingar att dess struktur är ett mysterium för den fasta sanna sammansättningen. Denna struktur varierar också beroende på de tryck som påverkar kristallerna.

Vissa författare har funnit att joner är beställda som samplana kedjor kopplade av vätebindningar (dvs. en kedja med en NH-sekvens).₄⁺-CO₃^2--...) där vattenmolekyler sannolikt kommer att fungera som kontaktdon till andra kedjor.

Ännu mer överstiger den jordiska himlen, hur är dessa kristaller i rumsliga eller interstellära förhållanden? Vilka är dina kompositioner när det gäller stabiliteten hos kolsyrade arter? Det finns studier som bekräftar den stora stabiliteten hos dessa kristaller som fångas i planetariska ismassor och kometerna.

Detta gör det möjligt för dem att fungera som en kol, kväve och väte, vilken, som tar emot solstrålning, kan omvandlas till organiskt material, såsom aminosyror.

Det vill säga, dessa isiga ammoniakblock skulle kunna vara bärare av "hjulet som initierar livets maskiner" i kosmos. Av dessa skäl växer hans intresse för astrobiologi och biokemi.

tillämpningar

Det används som jäsningsmedel, eftersom vid upphettning producerar koldioxid och ammoniakgas. Ammoniumkarbonatet är, om så önskas, en föregångare till moderna bakpulver och kan användas för bakning av kakor och kex plan.

Men dess användning för bakning av kakor rekommenderas inte. På grund av kakans tjocklek behålls ammoniakgaserna inuti och ger en obehaglig smak.

Det används som en expectorant, det vill säga, det lindrar hosta genom att decongesting bronkierna. Det har fungicida verkan, som används av denna anledning i jordbruket. Det är också en regulator för surheten närvarande i livsmedel och används i den organiska syntesen av karbamid under höga tryckförhållanden och hydantoiner.

risker

Ammoniumkarbonat är högt giftigt. Det producerar i människa en akut irritation av munhålan när den sätts i kontakt.

Dessutom, om det intas det orsakar gastrisk irritation. En liknande åtgärd observeras i ögon utsatta för ammoniumkarbonat.

Inandning av nedbrytningsgaser salt kan irritera näsa, hals och lungor, vilket hosta och andningssvårigheter.

Akut exponering av fastande hundar till ammoniumkarbonat i en dos av 40 mg / kg orsakar kräkningar och diarré. De högsta doserna ammoniumkarbonat (200 mg / kg vikt) är vanligen dödliga. En hjärtskada indikeras som dödsorsak.

Om den värms till mycket höga temperaturer och i en luft som är berikad med syre, avges giftiga NO-gaser.₂.

referenser

1. PubChem. (2018). Ammoniumkarbonat. Hämtat 25 mars 2018, från PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Organic Chemistry Portal. ((2009-2018)). Bucherer-Bergs Reaction. Hämtad den 25 mars 2018, från Organic Chemistry Portal: www.organic-chemistry.org
3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Kemiska reaktioner under ultrahögt tryck: ureasyntes från fast ammoniumkarbonat. Översynen av fysisk kemi i Japan, 21: 32-40
4. Fortes, A. D., Wood, I. G., Alfe, D. Hernandez, E.R., Gutmann, M. J., & Sparkes, H. A. (2014). Struktur, vätebindning och termisk expansion av ammoniumkarbonatmonohydrat. Acta Crystallographica Avsnitt B, Strukturvetenskap, Kristallteknik och Material, 70(Pt6), 948-962.
5. Wikipedia. (2018). Ammoniumkarbonat. Hämtad den 25 mars 2018, från Wikipedia: en.wikipedia.org
6. Chemical Company. (2018). Chemical Company. Hämtat den 25 mars 2018, från The Chemical Company: thechemco.com