Karakteristike amonijevog karbonata, struktura, uporaba i rizici



amonijev karbonat je anorganska sol dušika, posebno amonijačna, čija je kemijska formula (NH.)4)2CO3. Razrađuje se metodama sinteze, među kojima vrijedi spomenuti uporabu sublimacije mješavine amonijevog sulfata i kalcijevog karbonata:4)2SW4(s) + CaCO3(s) => (NH4)2CO3(s) + CaSO4(S).

Općenito, amonijeve i kalcijeve karbonatne soli zagrijavaju se u posudi za stvaranje amonijevog karbonata. Industrijska metoda koja proizvodi tone ove soli prolazi kroz ugljični dioksid kroz apsorpcijsku kolonu koja sadrži amonijevu otopinu u vodi, nakon čega slijedi destilacija.

Pare koje sadrže amonij, ugljični dioksid i vodu kondenziraju u kristale amonijevog karbonata: 2NH3(g) + H2O (1) + CO2(g) → (NH4)2CO3(S). U reakciji se proizvodi ugljična kiselina, H2CO3, nakon otapanja ugljičnog dioksida u vodi, i ta kiselina daje svoja dva protona, H+, do dvije molekule amonijaka.

indeks

  • 1 Fizikalna i kemijska svojstva
  • 2 Kemijska struktura
    • 2.1 Strukturne zanimljivosti
  • 3 Upotreba
  • 4 Rizici
  • 5 Reference

Fizikalna i kemijska svojstva

Bijela je krutina, kristalinična i bezbojna, s jakim mirisima i amonijačnim okusima. Topi se na 58 ° C i raspada se u amonijak, vodu i ugljični dioksid: upravo gore navedena kemijska jednadžba, ali u suprotnom smjeru.

Međutim, ovo raspadanje se odvija u dva koraka: najprije se oslobađa NH molekula3, proizvodnju amonijevog bikarbonata (NH4HCO3); i drugo, ako se zagrijavanje nastavi, karbonat se neproporcionalno oslobađa još više plinovitog amonijaka.

To je krutina vrlo topiva u vodi i manje topiva u alkoholima. Oblikuje se vodikovim mostovima s vodom, a kada se otopi 5 grama u 100 grama vode, stvara osnovnu otopinu s pH oko 8,6..

Visok afinitet prema vodi čini ga higroskopnom krutom tvari (apsorbira vlagu) i zato je teško naći je u bezvodnom obliku. Zapravo, njegov monohidratni oblik, (NH.)4)2CO3· H2O), je najčešći od svih i objašnjava kako je sol nosač plina amonijaka, što uzrokuje miris.

U zraku se razgrađuje kako bi se dobio amonijev bikarbonat i amonijev karbonat (NH.)4NH2CO2).

Kemijska struktura

Kemijska struktura amonijevog karbonata prikazana je na gornjoj slici. U sredini je CO anion32-, ravni trokut s crnim središtem i crvenim sferama; i na obje strane, amonijevi NH kationi4+ s tetraedralnim geometrijama.

Geometrija amonijevog iona objašnjena je sp hibridizacijom3 dušikovog atoma, naručujući atome vodika (bijele kuglice) oko njega u obliku tetraedra. Interakcije se uspostavljaju između triju iona pomoću vodikovih veza (H3N-H-O-CO22-).

Zahvaljujući svojoj geometriji, jedan anion CO32- može tvoriti do tri vodikova mosta; dok su NH kationi4+ možda ne mogu formirati svoja odgovarajuća četiri vodikova mosta zbog elektrostatskog odbijanja između svojih pozitivnih naboja.

Rezultat svih tih interakcija je kristalizacija ortoromskog sustava. Zašto je toliko higroskopan i topljiv u vodi? Odgovor je u gornjem paragrafu: vodikovi mostovi.

Ove interakcije su odgovorne za brzu apsorpciju vode iz bezvodne soli do nastanka (NH.)4)2CO3· H2O). To rezultira promjenama prostornog rasporeda iona, a time i kristalne strukture.

Strukturne zanimljivosti

Jednostavno kao što izgleda (NH4)2CO3, ona je tako osjetljiva na beskonačne transformacije da je njezina struktura misterija podložna pravom sastavu krute tvari. Ova struktura također varira ovisno o pritiscima koji utječu na kristale.

Neki autori su otkrili da su ioni uređeni kao koplanarni lanci povezani vodikovim vezama (tj. Lanac s NH sekvencom).4+-CO32--...) u kojima će molekule vode vjerojatno služiti kao konektori drugim lancima.

Štoviše, kako transcendiraju zemaljsko nebo, kako su ti kristali u prostornim ili međuzvjezdanim uvjetima? Koje su vaše kompozicije u smislu stabilnosti gaziranih vrsta? Postoje studije koje potvrđuju veliku stabilnost tih kristala zarobljenih u planetarnim ledenim masama i kometama.

To im omogućuje da djeluju kao rezerve ugljika, dušika i vodika, koje se, primajući sunčevo zračenje, mogu pretvoriti u organske materijale kao što su aminokiseline..

To jest, ovi ledeni blokovi amonijaka mogu biti nositelji "kotača koji pokreće mehanizam života" u svemiru. Zbog toga njegov interes za područje astrobiologije i biokemije raste.

aplikacije

Koristi se kao agens za kvasac, jer kada se zagrijava proizvodi ugljični dioksid i amonijeve plinove. Amonijev karbonat je, ako želite, prekursor modernih prašaka za pečenje i može se koristiti za pečenje kolača i ravnih peciva.

Međutim, njegova uporaba za pečenje kolača nije preporučljiva. Zbog debljine kolača, plinovi amonijaka zadržavaju se unutra i stvaraju neugodan okus.

Koristi se kao ekspektorans, to jest, oslobađa kašalj od dekongestije bronha. Djeluje fungicidno, zbog toga se koristi u poljoprivredi. Također je regulator kiselosti prisutne u hrani i koristi se u organskoj sintezi uree pod uvjetima visokog tlaka, te hidantoini.

rizici

Amonijev karbonat je vrlo toksičan. On proizvodi ljudska bića akutnu iritaciju usne šupljine kada se dovede u kontakt.

Osim toga, ako se proguta, uzrokuje iritaciju želuca. Slično djelovanje je opaženo u očima izloženim amonijevom karbonatu.

Udisanje plinova raspadanja soli može iritirati nos, grlo i pluća, uzrokujući kašalj i respiratorni distres.

Akutna izloženost pasa natašte amonij karbonatu u dozi od 40 mg / kg uzrokuje povraćanje i proljev. Najviše doze amonijevog karbonata (200 mg / kg težine) obično su smrtonosne. Oštećenje srca označeno je kao uzrok smrti.

Ako se zagrije do vrlo visokih temperatura iu zraku obogaćenom kisikom, ispušta otrovne NO-plinove.2.

reference

  1. Pubchem. (2018.). Amonijev karbonat. Preuzeto 25. ožujka 2018. iz PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Portal za organsku kemiju. ((2009-2018)). Bucherer-Bergsova reakcija. Preuzeto 25. ožujka 2018. s portala Organska kemija: www.organic-chemistry.org
  3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Kemijske reakcije pod iznimno visokim tlakom: sinteza uree iz krutog amonijevog karbonata. Pregled fizičke kemije Japana, 21: 32-40
  4. Fortes, A.D., Wood, I.G., Alfè, D., Hernandez, E.R., Gutmann, M.J., & Sparkes, H.A. (2014). Struktura, vodikova veza i toplinska ekspanzija amonijevog karbonata monohidrata. Acta Crystallographica Odjeljak B, Strukturne znanosti, kristalno inženjerstvo i materijali, 70(Pt6), 948-962.
  5. Wikipedia. (2018.). Amonijev karbonat. Preuzeto 25. ožujka 2018. s Wikipedije: en.wikipedia.org
  6. Kemijska tvrtka. (2018.). Kemijska tvrtka. Preuzeto 25. ožujka 2018. godine od tvrtke The Chemical Company: thechemco.com