אמוניום קרבונט מאפיינים, מבנה, שימושים וסיכונים

ה אמוניום קרבונט הוא מלח חנקן אנאורגני, במיוחד אמוניקל, אשר הנוסחה הכימית שלו (NH₄)₂CO₃. זה מתוחכם על ידי שיטות סינתזה, ביניהם השימוש סובלימציה של תערובת של אמוניום סולפט סידן פחמתי ראוי להזכיר: (NH₄)₂לכן₄(ים) + CaCO₃(s) => (NH)₄)₂CO₃(ים) + CaSO₄(ים).

בדרך כלל, אמוניום וסידן מלחי פחמתי מחוממים בכלי שיוצרו פחמן אמוניום. השיטה התעשייתית שמייצר טונות של מלח זה מורכב עובר הטור ספיגת הפחמן הדו-חמצני המכיל פתרון אמוניה במים, ולאחר מכן ביצוע זיקוק.

אדים המכילים אמוניום, פחמן דו חמצני ומים מעובה ליצירת גבישי פחמן אמוניום: 2NH₃(ז) + ח₂O (l) + CO₂(g) → (NH₄)₂CO₃(ים) חומצה פחמנית מיוצר בתגובה, H₂CO₃, לאחר המסת פחמן דו חמצני במים, וזה חומצה זה נותן את שני הפרוטונים שלה, ח⁺, לשני מולקולות של אמוניה.

אינדקס

• תכונות פיסיקליות וכימיות
• מבנה כימי
  • 2.1 סקרנות מבנית
• 3 שימושים
• 4 סיכונים
• 5 הפניות

תכונות פיסיקליות וכימיות

הוא לבן מוצק, גבישי וחסר צבע, עם ריחות חזקים וטעמי אמוניה. הוא נמס ב 58 מעלות צלזיוס מתפרקת לאמוניה, מים ופחמן דו חמצני: בדיוק את המשוואה הכימית הנ"ל אבל בכיוון ההפוך.

עם זאת, פירוק זה מתרחש בשני שלבים: הראשון מולקולה NH הוא שוחרר₃, ייצור אמוניום ביקרבונט (NH₄HCO₃); ושנית, אם החימום נמשך, פחמן הוא פרופורציונלי שחרור עוד יותר אמוניה גזי.

זה מוצק מאוד מסיס במים פחות מסיס באלכוהול. הוא יוצר גשרי מימן עם מים, וכאשר הוא ממיס 5 גרם 100 גרם של מים, זה מייצר פתרון בסיסי עם pH סביב 8.6.

הזיקה הגבוהה שלו למים הופכת אותו למוצק היגרוסקופי (סופג לחות), ולכן קשה למצוא אותו בצורתו הלא-מימית. למעשה, טופס מונוהידראט שלה, (NH₄)₂CO₃· ח₂O), הוא הנפוץ ביותר מכל ומסביר כיצד מלח הוא המוביל של גז אמוניה, אשר גורם לריח.

באוויר זה decomposes לייצר amerium bicarbonate ו אמוניום קרבונט (NH₄NH₂CO₂).

מבנה כימי

המבנה הכימי של אמוניום פחמתי מתואר בתמונה העליונה. באמצע הוא אניון CO₃^2-, את המשולש השטוח עם המרכז השחור ואת הכדורים האדומים; ועל שני הצדדים, קוני אמוניום אמוניום₄⁺ עם גיאומטריות tetrahedral.

הגיאומטריה של יון אמוניום מוסבר על ידי הכלאה sp³ של אטום החנקן, מזמין את אטומי המימן (הספירות הלבנות) סביבו בצורת טטרהדרון. אינטראקציות נקבעים בין שלושת היונים על ידי קשרי מימן (H₃N-H-O-CO₂^2-).

בזכות הגיאומטריה שלה, אניון יחיד CO₃^2- זה יכול ליצור עד שלושה גשרי מימן; בעוד קטיוני NH₄⁺ אולי הם לא יכולים ליצור המקביל שלהם ארבעה גשרים מימן בגלל הדחפים אלקטרוסטטית בין חיובי חיובי שלהם.

התוצאה של כל האינטראקציות הללו היא התגבשות של מערכת אורתורומבית. מדוע זה כל כך היגרוסקופי ומסיס במים? התשובה היא באותו סעיף לעיל: גשרים מימן.

אינטראקציות אלו אחראיות לקליטתם המהירה של המים מהמלח הלאמימי לצורה (NH)₄)₂CO₃· ח₂O). זה גורם לשינויים בהסדר המרחבי של היונים, וכתוצאה מכך, במבנה הגבישי.

סקרנות מבנית

פשוט כמו שזה נראה (NH₄)₂CO₃, הוא רגיש כל כך לתמורות אינסופיות שמבנהו הוא נושא מסתורין הכרוך בהרכב האמיתי של המוצק. מבנה זה משתנה גם לפי הלחצים המשפיעים על הגבישים.

מחברים אחדים מצאו כי יונים מסודרות כשרשראות מקושרות על ידי קשרי מימן (כלומר, שרשרת עם רצף NH).₄⁺-CO₃^2--...) שבו מולקולות מים צפויות לשמש מחברים לרשתות אחרות.

עוד יותר, מעבר לשמים הארציים, איך הגבישים האלה נמצאים בתנאים מרחביים או בין כוכביים? מה הם הקומפוזיציות שלך במונחים של יציבות של מינים מוגזים? ישנם מחקרים המאשרים את היציבות הגדולה של גבישים אלה הלכודים בקרחות הפלנטריות והשביטים.

זה מאפשר להם לשמש פחמן, חנקן ומימן, אשר, קבלת קרינת שמש, ניתן להפוך חומר אורגני כגון חומצות אמינו.

כלומר, בלוקים אלה אמוניה הקרח יכול להיות נשאים של "הגלגל כי יוזם את מכונת החיים" ביקום. מסיבות אלה הוא מתעניין בתחום האסטרוביולוגיה והביוכימיה.

שימושים

הוא משמש כסוכן משחרר, שכן כאשר הוא מחומם הוא מייצר פחמן דו חמצני גזים אמוניום. קרבונט אמוניום, אם תרצה בכך, סימן מקדים של אבקות אפייה מודרניות יכול לשמש אפיית עוגיות ומטוסי ביסקוויטים.

עם זאת, השימוש בו לאפיית עוגות אינו מומלץ. בשל עובי העוגות, גזי האמוניה נשמרים בפנים ומייצרים טעם לא נעים.

הוא משמש כחומר, כלומר, הוא משחרר שיעול על ידי decongesting את הסמפונות. יש לה פעולה פטרייתית, בשימוש מסיבה זו בחקלאות. זה גם הרגולטור של חומציות הנוכחי מזונות משמש סינתזה אורגנית של אוריאה בתנאי לחץ גבוה, hydantoins.

סיכונים

אמוניום קרבונט הוא רעיל מאוד. הוא מייצר בבני אדם גירוי חריף של חלל הפה כאשר הוא יוצר את עצמו במגע.

בנוסף, אם זה ingested זה גורם לגירוי קיבה. פעולה דומה נצפתה בעיניים חשופות אמוניום פחמתי.

שאיפה של גזים פירוק מלח יכול לגרות את האף, הגרון והריאות, גרימת שיעול ומצוקה נשימתי.

חשיפה אקוטית של כלבי צום לאמוניום קרבונט במינון של 40 מ"ג לק"ג, גורמת להקאה ולשלשול. המינונים הגבוהים ביותר של אמוניום פחמתי (200 מ"ג / ק"ג משקל) הם בדרך כלל קטלני. נזק לבבי מסומן כגורם למוות.

אם זה מחומם לטמפרטורות גבוהות מאוד באוויר מועשר בחמצן, זה נותן את גזים רעילים NO.₂.

הפניות

1. PubChem. (2018). אמוניום קרבונט. ב -25 במרץ 2018, מתוך PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. פורטל כימיה אורגנית. (2009-2018)). תגובה של Bucherer-Bergs. ב -25 במרץ 2018, מתוך פורטל כימיה אורגנית: www.organic-chemistry.org
3. קיאמה, ריו; ינגימוטו, טאקאו (1951) תגובות כימיות בלחץ גבוה במיוחד: סינתזת אוריאה מאמוניום קרבונט מוצק. סקירת הכימיה הפיסית של יפן, 21: 32-40
4. פורטס, א ד, עץ, I. ג, אלף, ד הרננדז, א ר, גוטמן, מ 'ג', & ספרקס, א ח (2014). מבנה, מליטה מימן והתרחבות תרמית של אמוניום פחמתי מונוהידראט. Acta Crystallographica סעיף ב, מבנית מדע, קריסטל הנדסה וחומרים, 70(Pt6), 948-962.
5. ויקיפדיה. (2018). אמוניום קרבונט. ב -25 במרץ 2018, מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org
6. החברה הכימית. (2018). החברה הכימית. לאחזר ב -25 במרס 2018, מהחברה הכימית: thechemco.com