Amonio karbonato savybės, struktūra, naudojimo būdai ir pavojai

The amonio karbonato yra neorganinė azoto druska, ypač amoniakas, kurio cheminė formulė yra (NH₄)₂CO₃. Jis parengtas sintezės metodais, tarp kurių verta paminėti amonio sulfato ir kalcio karbonato mišinio sublimaciją: (NH₄)₂SO₄(-ai) + CaCO₃(s) => (NH₄)₂CO₃(s) + CaSO₄(-ai).

Paprastai amonio ir kalcio karbonato druskos kaitinamos inde, kad gautų amonio karbonatą. Pramoninis metodas, gaminantis toną šios druskos, yra perduoti anglies dioksidą per absorbcinę kolonėlę, kurioje yra amonio tirpalas vandenyje, po to distiliuojama.

Garai, kuriuose yra amonio, anglies dioksido ir vandens, kondensuojasi, kad susidarytų amonio karbonato kristalai: 2NH₃(g) + H₂O (l) + CO₂(g) → (NH₄)₂CO₃(-ai) Reakcijoje susidaro anglies rūgštis, H₂CO₃, ištirpus anglies dioksidą vandenyje, ir tai yra ši rūgštis, kuri duoda savo du protonus, H⁺, dviejų amoniako molekulių.

Indeksas

• 1 Fizinės ir cheminės savybės
• 2 Cheminė struktūra
  • 2.1 Struktūriniai interesai
• 3 Naudojimas
• 4 Rizika
• 5 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Tai balta, kristalinė ir bespalvė kieta kvapo ir amoniako skonio medžiaga. Jis ištirpsta 58 ° C temperatūroje, suskaidant į amoniaką, vandenį ir anglies dioksidą: tiksliai minėta cheminė lygtis, bet priešinga kryptimi.

Tačiau šis skilimas vyksta dviem etapais: pirmiausia atleidžiama NH molekulė₃, gamina amonio hidrokarbonatą (NH₄HCO₃); antra, jei šildymas tęsiasi, karbonatas yra neproporcingas, atleidžiant dar daugiau dujinių amoniako.

Tai kieta, labai gerai tirpus vandenyje ir mažiau tirpsta alkoholiuose. Jis sudaro vandenilio tiltus su vandeniu ir, ištirpindamas 5 gramus 100 gramų vandens, sukuria bazinį tirpalą, kurio pH yra apie 8,6..

Jo didelis afinitetas vandeniui tampa higroskopine kieta medžiaga (sugeria drėgmę), todėl sunku jį rasti bevandenėje formoje. Iš tiesų, jos monohidratuota forma (NH₄)₂CO₃· H₂O), yra labiausiai paplitusi ir paaiškina, kaip druska yra amoniako dujų nešiklis, kuris sukelia kvapą.

Ore suskaido, kad susidarytų amonio bikarbonatas ir amonio karbonatas (NH₄NH₂CO₂).

Cheminė struktūra

Cheminė amonio karbonato struktūra pavaizduota viršutiniame paveikslėlyje. Viduryje yra CO anijonas₃^2-, plokščias trikampis su juodu centru ir raudonais rutuliais; ir abiejose pusėse - amonio NH katijonai₄⁺ su tetraedrine geometrija.

Amonio jonų geometrija paaiškinta spibridizacija³ azoto atomo, nurodydami vandenilio atomus (baltieji rutuliai) aplink jį tetrahedrono pavidalu. Tarp trijų jonų sąveika nustatoma vandenilio jungtimis (H₃N-H-O-CO₂^2-).

Dėl savo geometrijos, vienas anijonas CO₃^2- jis gali sudaryti iki trijų vandenilio tiltų; o NH katijonai₄⁺ galbūt jie negali suformuoti atitinkamų keturių vandenilio tiltelių dėl elektrostatinių atbaidymų tarp jų teigiamų krūvių.

Visų šių sąveikų rezultatas yra ororombombinės sistemos kristalizacija. Kodėl jis toks higroskopinis ir tirpus vandenyje? Atsakymas pateiktas toje pačioje dalyje: vandenilio tiltai.

Šios sąveikos yra atsakingos už greitą vandens įsisavinimą iš bevandenės druskos į formą (NH₄)₂CO₃· H₂O). Dėl to pasikeičia jonų erdvinis išdėstymas, taigi ir kristalinė struktūra.

Struktūriniai curiosities

Taip paprasta, kaip atrodo (NH₄)₂CO₃, ji yra tokia jautri begalinėms transformacijoms, kad jos struktūra yra paslaptis, priklausanti nuo tikrosios kietosios sudėties. Ši struktūra taip pat skiriasi priklausomai nuo slėgio, kuris veikia kristalus.

Kai kurie autoriai nustatė, kad jonai yra užsakomi kaip koplanarinės grandinės, susietos su vandenilio jungtimis (ty grandine su NH seka).₄⁺-CO₃^2--...) kurioje vandens molekulės gali tarnauti kaip jungiamosios grandinės su kitomis grandinėmis.

Dar daugiau, kaip peržengia sausumos dangų, kaip šie kristalai būna erdvinėse ar tarpžvaigždinėse sąlygose? Kokios yra jūsų kompozicijos, susijusios su gazuotų rūšių stabilumu? Yra tyrimų, kurie patvirtina, kad šie kristalai stabilūs planetų ledo masėse ir kometose.

Tai leidžia jiems veikti kaip anglies, azoto ir vandenilio rezervai, kurie, saulės spinduliai, gali būti transformuojami į organines medžiagas, pvz., Amino rūgštis..

Tai reiškia, kad šie lediniai amoniako blokai gali būti „rato, kuris inicijuoja gyvenimo mašiną“, vežėjai kosmose. Dėl šių priežasčių didėja jo susidomėjimas astrobiologijos ir biochemijos srityje.

Naudojimas

Jis naudojamas kaip rauginamasis agentas, nes kai jis šildomas, jis gamina anglies dioksidą ir amonio dujas. Jei norite, amonio karbonatas yra modernaus kepimo miltelių pirmtakas ir gali būti naudojamas kepti sausainius ir plokščius sausainius.

Tačiau nerekomenduojama jo naudoti kepiniams. Dėl tortų storio amoniako dujos išlaiko viduje ir sukuria nemalonų skonį.

Jis naudojamas kaip atsikosėjimas, tai yra, kosulys atleidžiamas nuo bronchų. Jis turi fungicidinį poveikį, todėl jis naudojamas žemės ūkyje. Jis taip pat yra maisto produktuose esančios rūgštingumo reguliatorius ir naudojamas organinėje karbamido sintezėje esant aukšto slėgio sąlygoms ir hidantoinams..

Rizika

Amonio karbonatas yra labai toksiškas. Jis gamina žmones ūminiu burnos ertmės dirginimu, kai jis liečiasi.

Be to, jei jis yra nurytas, jis sukelia skrandžio dirginimą. Panašus poveikis pastebėtas akims, veikiamoms su amonio karbonatu.

Druskos skilimo dujų įkvėpimas gali dirginti nosį, gerklę ir plaučius, sukelia kosulį ir kvėpavimo sutrikimą..

Ūmus nevalgiusių šunų poveikis amonio karbonatui, vartojant 40 mg / kg dozę, sukelia vėmimą ir viduriavimą. Didžiausios amonio karbonato dozės (200 mg / kg svorio) paprastai yra mirtinos. Širdies pažeidimas nurodomas kaip mirties priežastis.

Jei jis yra kaitinamas iki labai aukštos temperatūros ir deguonimi praturtintame ore, jis išskiria toksiškas NO dujas.₂.

Nuorodos

1. PubChem. (2018). Amonio karbonatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Organinės chemijos portalas. ((2009-2018)). Bucherer-Bergs reakcija. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš „Organic Chemistry Portal“: www.organic-chemistry.org
3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Cheminės reakcijos esant labai aukštam slėgiui: karbamido sintezė iš kieto amonio karbonato. Japonijos fizinės chemijos apžvalga, 21: 32-40
4. Fortes, A. D., Wood, I. G., Alfè, D., Hernandez, E. R., Gutmann, M. J., & Sparkes, H. A. (2014). Amonio karbonato monohidrato struktūra, vandenilio surišimas ir šiluminis plėtimasis. Acta Crystallographica B skyrius, struktūriniai mokslai, kristalinė inžinerija ir medžiagos, 70(Pt6), 948-962.
5. Vikipedija. (2018). Amonio karbonatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš Wikipedia: en.wikipedia.org
6. Chemijos kompanija. (2018 m.). Chemijos kompanija. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš The Chemical Company: thechemco.com