АЦЕТАТ АММОНИЯ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ И РИСКИ - ХИМИЯ - 2024

Ацетат аммония представляет собой неорганическую соль , имеющая в химической формуле NH ₄ СН ₃ СООН. Его получают из смеси уксусной кислоты, присутствующей в коммерческом уксусе в концентрации 5%, и аммиака. Оба исходных вещества имеют характерный запах, поэтому можно понять, почему эта соль пахнет уксусно-аммиачным спиртом.

Однако самым выдающимся аспектом этой соли является не запах, а ее низкая температура плавления. Он настолько низок, что в любой лаборатории его можно получить в жидком виде, где ионы свободно текут, перенося электрические заряды.

Кристаллы ацетата аммония. Источник: Видак.

С другой стороны, ацетат аммония расплывается; то есть поглощает воду или влагу из окружающей среды до полного растворения. Вот почему, хотя в безводном состоянии его кристаллы белые, они быстро становятся яркими (как кристаллы в стакане на изображении выше).

Поскольку он является твердым источником аммиака, с ним следует обращаться таким образом, чтобы минимизировать вдыхание его паров. Но, несмотря на эту отрицательную характеристику, NH ₄ CH ₃ COOH полезен для приготовления буферных растворов, сохраняющих пищу, а также как компонент некоторых растворителей для экстракции белков.

Структура ацетата аммония

Ионы ацетата аммония. Источник: CCoil

На изображении выше показаны ионы, которые составляют ацетат аммония в модели сфер и столбиков. Слева находится катион тетраэдрической геометрии, NH ₄ ⁺ , а справа - молекулярный анион с двумя делокализованными электронами между двумя атомами кислорода, CH ₃ COO ^- (пунктирная линия между красными сферами).

Таким образом, оба иона, NH ₄ ⁺ и CH ₃ COO ^- , удерживаются вместе за счет своего электростатического притяжения, которое вместе с отталкиванием между равными зарядами в конечном итоге определяет кристалл. Этот кристалл ацетата аммония имеет орторомбическую структуру, которую можно наблюдать в микроскопических образцах или даже в видимых размерах.

Для этой соли важны не только ионные связи, но и водородные связи. NH ₄ ⁺ может пожертвовать до четырех таких мостов; то есть в каждой из вершин его тетраэдра расположен атом кислорода из соседнего CH ₃ COO ^- (H ₃ N ⁺ -H- OCOCH ₃ ).

Теоретически силы внутри ваших кристаллов должны быть очень сильными; но экспериментально происходит обратное, поскольку он плавится только при 114 ° C. Следовательно, водородные связи не компенсируют ни слабость их ионной связи, ни низкую энергию решетки ромбического кристалла NH ₄ CH ₃ COO.

Другие составы и вода

Первоначально сообщалось, что ацетат аммония получают путем смешивания уксусной кислоты и аммиака. Следовательно, соль можно также выразить как: NH ₃ · CH ₃ COOH. Таким образом, в зависимости от состава могут быть получены другие структуры: например, NH ₃ · 2CH ₃ COOH или NH ₃ · 5CH ₃ COOH.

Также было упомянуто, что он впитывает довольно много влаги. При этом он включает молекулы воды в свои кристаллы, которые гидролизуются с образованием NH ₃ или CH ₃ COOH; Вот почему соль имеет запах нашатырного спирта или уксуса.

свойства

Внешность

Нежные белые кристаллы с запахом уксуса и аммиака.

Молярная масса

77,083 г / моль.

плотность

1,073 г / мл при 25 ° С.

Температура плавления

114 ° С. Это значение значительно ниже по сравнению с другими солями или ионными соединениями. Кроме того, у него отсутствует точка кипения из-за образования аммиака, что означает разложение соли.

Растворимость

143 г / 100 мл при 20 ° C. Обратите внимание на его исключительную растворимость в воде, которая демонстрирует сродство, которое молекулы воды испытывают к ионам NH ₄ ⁺ и CH ₃ COO ^- , гидратируя их в водных сферах.

Его растворимость не такова в менее полярных растворителях. Например, 7,89 г NH ₄ CH ₃ COO растворяют в 100 мл метанола при 15 ° C.

стабильность

Он расплывается, поэтому не храните его во влажных помещениях. Также, поглощая воду, он выделяет аммиак и, следовательно, разлагается.

рКа

9.9.

Эта константа соответствует кислотности иона аммония:

NH ₄ ⁺ + B <=> NH ₃ + HB

Где HB - слабая кислота. Если основание B представляет собой воду, в нем будет протекать реакция гидролиза:

NH ₄ ⁺ + H ₂ O <=> NH ₃ + H ₃ O ⁺

В котором разновидность H ₃ O ⁺ определяет pH раствора.

С другой стороны, ацетат также влияет на pH:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

Таким образом, оба вида H ₃ O ⁺ и OH ^- нейтрализуются, давая нейтральный pH 7. Однако, согласно Pubchem, высококонцентрированные растворы ацетата аммония имеют кислый pH; это означает, что гидролиз NH ₄ ⁺ преобладает над гидролизом CH ₃ COO ^- .

Стандартная энтальпия образования

Δ _f H ₂₉₈ = -615 кДж / моль.

Приложения

аналитический

Водные растворы ацетата натрия позволяют солюбилизировать сульфаты свинца, железа и цинка, и их концентрация впоследствии может быть определена с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии.

Средний проводник

Поскольку он плавится при более низкой температуре по сравнению с другими солями, его жидкость может использоваться для проведения электрического тока, который зажигает цепь электрической лампочки.

буфер

Он может регулировать изменения pH в кислых или основных диапазонах, что используется для поддержания постоянного pH, например, в мясе, шоколаде, сырах, овощах или других пищевых продуктах.

По льду и почве

Это относительно дешевая и биоразлагаемая соль, применяемая для удаления льда с дорог. Аналогичным образом, поскольку он является источником водорастворимого азота, он используется в сельскохозяйственных целях для определения уровня калия.

Осаждающий агент

Эта соль используется для осаждения белков для хроматографического анализа.

Лекарство

Ацетат аммония действует как мочегонное средство в ветеринарии, а также является необходимой солью для синтеза инсулина и пенициллина.

риски

Далее, наконец, перечислены некоторые риски или негативные последствия, вызванные ацетатом аммония:

- Может вызывать легкое раздражение кожи, но не впитываться в нее.

- При проглатывании вызывает расстройство желудка, диарею, диурез, беспокойство, повышенную потребность в мочеиспускании, тремор и другие симптомы, связанные с отравлением аммиаком, а также повреждение печени.

- Его вдыхание раздражает нос, горло и легкие.

В противном случае неизвестно, может ли она вызвать рак, и любой возможный риск возгорания от этой соли исключен (по крайней мере, при нормальных условиях хранения).

Ссылки

1. Ингер Нарингбауэр. (1967). Исследования водородных связей. XIV. Кристаллическая структура ацетата аммония. Институт химии Упсальского университета, Упсала, Швеция. Acta Cryst. 23, 956.
2. Национальный центр биотехнологической информации. (2019). Ацетат аммония. База данных PubChem. CID = 517165. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Салливан Рэнди. (2012). Электропроводность ацетата аммония. Получено с: chemdemos.uoregon.edu
4. Viachem, Ltd. (SF). Ацетат аммония. Получено с: viacheminc.com
5. Wikipedia. (2019). Ацетат аммония. Получено с: en.wikipedia.org
6. Департамент здравоохранения Нью-Джерси. (2012). Ацетат аммония - Информационный бюллетень об опасных веществах. , Получено с: nj.gov
7. Xueyanghu. (SF). Использование и риски ацетата аммония. Получено с: xueyanghu.wordpress.com