גז חסר צבע עם ריח חריף אמוניה NH3 לא רק מתמוסס היטב במים עם שחרור חום. החומר יוצר אינטראקציה פעילה עם מולקולות H2O כדי ליצור אלקלי חלש. הפתרון קיבל מספר שמות, אחד מהם הוא מי אמוניה. לתרכובת תכונות מדהימות שהן שיטת היווצרות, הרכב ותגובות כימיות.
יצירת יון אמוניום
הנוסחה למי אמוניה היא NH4OH. החומר מכיל את הקטיון NH4+, שנוצר על ידי לא מתכות - חנקן ומימן. אטומי ה-N במולקולת האמוניה משתמשים רק ב-3 מתוך 5 האלקטרונים החיצוניים כדי ליצור קשרים קוטביים קוולנטיים, וזוג אחד נותר ללא דרישה. במולקולת מים מקוטבת חזק, פרוטוני מימן H+ קשורים בצורה חלשה לחמצן, אחד מהם הופך לתורם של זוג אלקטרונים חופשי של חנקן (מקבל).
נוצר יון אמוניום עם מטען חיובי אחד וסוג מיוחד של קשר קוולנטי חלש - תורם-מקבל. בגודלו, במטען שלו ובכמה תכונות אחרות, הוא דומהקטיון אשלגן ומתנהג כמו מתכות אלקליות. חריג מבחינה כימית, התרכובת מגיבה עם חומצות ויוצרת מלחים בעלי חשיבות מעשית רבה. שמות המשקפים את תכונות ההשגה ותכונותיו של החומר:
- מי אמוניה;
- אמוניום הידרוקסיד;
- אמוניה הידרט;
- אמוניום קאוסטי.
אמצעי זהירות
יש להיזהר בעבודה עם אמוניה ונגזרותיה. חשוב לזכור:
- למי האמוניה יש ריח לא נעים. הגז המשתחרר מגרה את המשטח הרירי של חלל האף, העיניים, גורם לשיעול.
- כאשר אמוניה מאוחסנת בבקבוקונים סגורים בצורה רופפת, אמפולות משחררות אמוניה.
- ניתן לזהות ללא מכשירים, רק לפי ריח, אפילו כמות קטנה של גז בתמיסה ובאוויר.
- היחס בין מולקולות וקטיונים בתמיסה משתנה ב-pH שונה.
- בערך של כ-7, ריכוז הגז הרעיל NH יורד +
ייצור אמוניום הידרוקסיד. מאפיינים פיזיים
כאשר אמוניה מתמוססת במים, נוצרים מי אמוניה. הנוסחה של חומר זה היא NH4OH, אך למעשה יונים נוכחים בו-זמנית
NH4+, OH–, NH3 מולקולות ו-H2O. בתגובה הכימית של חילופי יונים בין אמוניה ומים נוצר מצב שיווי משקל. ניתן להראות את התהליךבעזרת תרשים שבו חיצים המכוונים הפוך מציינים את הפיכותן של תופעות.
במעבדה, השגת מי אמוניה מתבצעת בניסויים בחומרים המכילים חנקן. כאשר מערבבים אמוניה במים, מתקבל נוזל צלול וחסר צבע. בלחצים גבוהים, מסיסות הגז עולה. מים משחררים יותר אמוניה מומסת בהם ככל שהטמפרטורה עולה. לצרכים תעשייתיים ולחקלאות בקנה מידה תעשייתי מתקבל חומר של 25% בהמסת אמוניה. השיטה השנייה כוללת שימוש בתגובה של גז תנור קוק עם מים.
מאפיינים כימיים של אמוניום הידרוקסיד
כאשר שני נוזלים באים במגע - מי אמוניה וחומצה הידרוכלורית - הם מכוסים בנשימות של עשן לבן. הוא מורכב מחלקיקים של תוצר התגובה - אמוניום כלוריד. עם חומר נדיף כמו חומצה הידרוכלורית, התגובה מתרחשת ממש באוויר.
מאפיינים כימיים של הידרט אמוניה מעט בסיסית:
- החומר מתנתק במים באופן הפיך ליצירת קטיון אמוניום ויון הידרוקסיד.
- בנוכחות של יון NH4+ תמיסה חסרת צבע של פנולפתאלין הופכת לארגמן, כמו באלקליות.
- תגובה כימית לנטרול עם חומצות מובילה ליצירת מלחי אמוניום ומים: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- מי האמוניה נכנסים לתגובות חילופי יונים עם מלחי מתכת, התואמים לבסיסים חלשים, ונוצר הידרוקסיד בלתי מסיס במים:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (משקעים כחולים).
מי אמוניה: יישום במגזרים שונים במשק
חומר יוצא דופן נמצא בשימוש נרחב בחיי היומיום, בחקלאות, ברפואה, בתעשייה. הידרט אמוניה טכני משמש בחקלאות, ייצור אפר סודה, צבעים ומוצרים אחרים. דשן נוזלי מכיל חנקן בצורה נוחה לעיכול על ידי צמחים. החומר נחשב לזול והיעיל ביותר ליישום לפני זריעה לכל הגידולים.
הפקת מי אמוניה עולה פי שלושה פחות מהייצור של דשני חנקן מוצקים. מיכלי פלדה אטומים הרמטית משמשים לאחסון והובלה של נוזלים. סוגים מסוימים של צבעי שיער והלבנה נעשים באמצעות אמוניום קאוסטי. בכל מוסד רפואי יש תכשירים עם אמוניה - תמיסה של 10% אמוניה.
מלחי אמוניום: תכונות וערך מעשי
חומרים המתקבלים על ידי אינטראקציה של אמוניום הידרוקסיד עם חומצות משמשים בפעילויות כלכליות. מלחים מתפרקים בחימום, מתמוססים במים, עוברים הידרוליזה. הם נכנסים לתגובות כימיות עם אלקליות וחומרים אחרים. אמוניום כלורידים, חנקות, סולפטים, פוספטים וקרבונטים של אמוניום קיבלו את הערך המעשי החשוב ביותר.
מאודחשוב להקפיד על הכללים ואמצעי הבטיחות בעבודה עם חומרים המכילים את יון האמוניום. כאשר מאוחסנים במחסנים של מפעלים תעשייתיים וחקלאיים, בחוות בנות, לא צריך להיות מגע של תרכובות כאלה עם סיד ואלקליות. אם החותמות של האריזות נשברות, תתחיל תגובה כימית עם שחרור גז רעיל. כל מי שצריך לעבוד עם מי אמוניה ומלחיהם חייב לדעת את יסודות הכימיה. חומרים בשימוש לא יפגעו באנשים או בסביבה אם יעמדו בדרישות הבטיחות.
