Σχηματισμός ιόντων αμμωνίου
Η ανόργανη χημεία είναι ο κλάδος ή ο κλάδος της χημείας που ασχολείται με τις ανόργανες χημικές ενώσεις και τις διάφορες αντιδράσεις μεταξύ τους, μαζί με τις σχετικές ιδιότητές τους μεταξύ διαφορετικών ενώσεων. Οι ανόργανες ενώσεις είναι γενικά χημικές δομές που δεν διαθέτουν δεσμό άνθρακα-υδρογόνου.
Δεν έχουν ιδιότητες που σχετίζονται με οργανικά μόρια, αλλά μπορούν να αλληλεπιδράσουν μαζί τους για να παράγουν διάφορους συνδυασμούς προϊόντων. Οι ανόργανες ενώσεις είναι μεταλλικοί παράγοντες, ορυκτά και οργανομεταλλικές ενώσεις. Αυτή η μελέτη της επιστήμης ασχολείται με τη σύνθεση, τη συμπεριφορά και τις διάφορες ιδιότητες μεταξύ τέτοιων ενώσεων. Ο σχηματισμός ιόντων αμμωνίου είναι μία από τις θεμελιώδεις έννοιες που καλύπτονται στον κλάδο της ανόργανης χημείας.
Περιγραφή
Ταξινόμηση ανόργανων ενώσεων
Οι ανόργανες ενώσεις μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορους τύπους με βάση τις χαρακτηριστικές τους ιδιότητες.
Οξέα
Τα οξέα είναι χημικές ενώσεις που αποτελούνται από ιόντα υδρογόνου (H+) που παράγονται όταν διαλύονται στο νερό. Έχουν ένα εύρος pH μεταξύ 0-6, που αντιπροσωπεύει την οξύτητα. Μερικά παραδείγματα οξέων είναι τα υδροχλωρικά οξέα, το νιτρικό οξύ, το κιτρικό οξύ και το θειικό οξύ.
2. Βάσεις
Οι βάσεις είναι χημικές ενώσεις που αποτελούνται από ιόντα υδροξυλίου (OH-) που παράγονται όταν διαλύονται στο νερό. Έχουν ένα εύρος pH μεταξύ 8-14, το οποίο αντιπροσωπεύει βασικές ή αλκαλικές ιδιότητες. Παραδείγματα βάσεων είναι η αμμωνία, το υδροξείδιο του νατρίου, το υδροξείδιο του αμμωνίου και το νάτριο.
3. Άλατα
Τα άλατα είναι χημικές ενώσεις που παράγονται λόγω αλληλεπιδράσεων μεταξύ οξέων και βάσεων από μια αντίδραση που ονομάζεται αντίδραση εξουδετέρωσης. Αποτελούνται τόσο από θετικά όσο και από αρνητικά ιόντα. Μερικά παραδείγματα αλάτων είναι το χλωριούχο νάτριο, το βρωμιούχο κάλιο, η σόδα πλυσίματος και η μαγειρική σόδα.
Βασικοί όροι και ορισμοί
Ιόντα
Τα ιόντα ορίζονται ως άτομα ή μόρια που διαθέτουν συγκεκριμένο φορτίο. Μπορεί να είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένα
Ανιόντα
Ανιόντα είναι άτομα ή μόρια που έχουν ένα ή περισσότερα αρνητικά ηλεκτρικά φορτία. Αναφέρονται σύντομα ως αρνητικά ιόντα και το καθαρό αρνητικό φορτίο τους οφείλεται στην παρουσία περισσότερων ηλεκτρονίων από ό,τι πρωτόνια. Ως εκ τούτου, έχουν την ιδιότητα να αποκτούν ηλεκτρόνια από το περιβάλλον τους.
Παράδειγμα:Το άτομο χλωρίου αποκτά ένα ηλεκτρόνιο και γίνεται Cl-, το άτομο οξυγόνου αποκτά δύο ηλεκτρόνια και γίνεται Ο2-.
Κατιόντα
Τα κατιόντα είναι άτομα ή μόρια που έχουν ένα ή περισσότερα θετικά ηλεκτρικά φορτία. Αναφέρονται σύντομα ως θετικά ιόντα και το καθαρό θετικό τους φορτίο οφείλεται στην παρουσία περισσότερων πρωτονίων από ό,τι ηλεκτρονίων. Επομένως, έχουν την ιδιότητα να χάνουν ηλεκτρόνια από το περιβάλλον τους.
Παράδειγμα:Το άτομο αργύρου χάνει ένα ηλεκτρόνιο και δίνει Ag+, το άτομο ψευδαργύρου χάνει δύο ηλεκτρόνια και δίνει Zn2+.
Ιόντα αμμωνίου
Τα ιόντα αμμωνίου είναι κατιόντα ή θετικά φορτισμένα πολυατομικά ιόντα που παράγονται λόγω της πρωτονίωσης των μορίων αμμωνίας. Είναι ανόργανες χημικές ενώσεις που περιλαμβάνουν τετραεδρικό άζωτο στη χημική τους δομή. Ο χημικός τύπος NH4+ τις αντιπροσωπεύει.
Σχηματισμός ιόντων αμμωνίου
Το άτομο αμμωνίας (NH3) αντιδρά με ιόν υδρογόνου (H+) για να παράγει ιόν αμμωνίου (NH4+) σχηματίζοντας έναν ομοιοπολικό δεσμό συντεταγμένων.
Ομοιοπολικός δεσμός
Η αμοιβαία κατανομή ενός ή περισσότερων ζευγών ηλεκτρονίων μεταξύ οποιωνδήποτε δύο ατόμων έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ομοιοπολικού δεσμού. Υπάρχει μια ισορροπία στη σταθερότητα των ελκτικών και απωστικών δυνάμεων μεταξύ των αντιδρώντων ατόμων. Ένα απλό παράδειγμα για την περιγραφή ενός ομοιοπολικού δεσμού είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ άνθρακα και υδρογόνου για την παραγωγή μεθανίου (CH4).
Σύνδεση συντεταγμένων
Οι δεσμοί συντεταγμένων είναι ένας συγκεκριμένος τύπος ομοιοπολικού δεσμού που περιλαμβάνει την κοινή χρήση και των δύο ηλεκτρονίων από το ίδιο άτομο. Το ζεύγος ηλεκτρονίων έλκεται και από τους δύο πυρήνες και προκαλεί τα άτομα να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Ο δεσμός συντεταγμένων είναι επίσης γνωστός ως δοτικός ομοιοπολικός δεσμός.
Αμμωνία
Η αμμωνία αποτελείται από άζωτο ως το κεντρικό άτομο που διαθέτει 5 ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους, όπου 3 ηλεκτρόνια μοιράζονται με τρία άτομα υδρογόνου και ένα μεμονωμένο ζεύγος ηλεκτρονίων.
Η αμμωνία λέγεται ότι είναι ένα πλούσιο σε ηλεκτρόνια είδος που μπορεί να δωρίσει το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων της σε άλλο άτομο, καθιστώντας το πυρηνόφιλο.
Η αντίδραση μεταξύ αμμωνίας και υδροχλωρικού οξέος
Η αμμωνία αντιδρά με υδροχλωρικό οξύ παράγοντας έναν πυκνό λευκό καπνό στερεού χλωριούχου αμμωνίου
NH3 + HCl → NH4Cl
Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τη διαδικασία σχηματισμού χλωριούχου αμμωνίου με τη μεταφορά ενός ιόντος υδρογόνου στο μόριο αμμωνίας που διαθέτει το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων.
NH3 + H+Cl– → NH4+ + Cl–
Συμπέρασμα
Τα ιόντα αμμωνίου έχουν μεγάλη ποικιλία εφαρμογών σε βιολογικές πτυχές. Παράγονται ως υποπροϊόν του ζωικού μεταβολισμού που μετατρέπεται σε ουρία σε θηλαστικά και καρχαρίες, επειδή η ουρία είναι λιγότερο τοξική και μπορεί να αποθηκευτεί αποτελεσματικά. Οι ενώσεις τεταρτοταγούς αμμωνίου που αποτελούνται από μακριές αλκυλικές αλυσίδες όπως το χλωριούχο βενζαλκόνιο και το χλωριούχο νάτριο έχουν διάφορες φαρμακολογικές ιδιότητες.
Δρουν ως αντιβακτηριακά, μυκητοκτόνα και αντιιικοί παράγοντες στον τομέα της χημειοθεραπείας. Μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως καθαριστικά, απολυμαντικά, διουρητικά και επιφανειοδραστικά. Τα άλατα αμμωνίου είναι επίσης ικανά να διατηρούν την κυτταρική οσμωτική πίεση. Η σημασία του σχηματισμού ιόντων αμμωνίου περιγράφεται επίσης ως πιθανή πηγή αζώτου για τα φυτικά είδη που αναπτύσσονται σε υποξικά εδάφη.
Λειτουργεί επίσης ως ρυθμιστής ανάπτυξης των φυτών αναστέλλοντας την παραγωγή αυξινών και γιβερελλινών. Περισσότερες λεπτομέρειες που απαιτούνται για την κατανόηση της έννοιας του σχηματισμού ιόντων αμμωνίου και των ιδιοτήτων τους καλύπτονται σε αυτό το άρθρο.
