Amonia dalam bahasa Yunani (hals ammoniakos) - garam amon. Amonia adalah gas tidak berwarna dengan bau menyengat, titik leleh - 80 ° C, titik didih - 36 ° C, larut dalam air, alkohol, dan sejumlah pelarut organik lainnya. Disintesis dari nitrogen dan hidrogen. Di alam, itu terbentuk selama dekomposisi senyawa organik yang mengandung nitrogen.

Amonia murni ditemukan oleh ahli kimia dan filsuf Inggris Joseph Priestley pada tahun 1774. Teknologi industri untuk memproduksi amonia dikembangkan dan diterapkan pada tahun 1913 oleh ahli kimia Jerman Fritz Haber dan Karl Bosch, yang menerima Hadiah Nobel untuk penelitian mereka.

Amonia adalah salah satu produk terpenting industri kimia. Sebagian besar amonia yang diproduksi di industri digunakan untuk pembuatan asam nitrat, pupuk nitrogen, dan pewarna. Amonia juga digunakan untuk memproduksi bahan peledak. Larutan amonia berair banyak digunakan. Sebagai basa volatil yang lemah, digunakan dalam laboratorium kimia dan produksi. Amonia digunakan untuk membuat soda kue.

Dalam kedokteran 10% larutan air amonia dikenal sebagai amonia. Bau amonia yang menyengat mengiritasi reseptor spesifik mukosa hidung dan menggairahkan pusat pernapasan dan vasomotor, oleh karena itu, jika terjadi pingsan atau keracunan alkohol, korban dibiarkan menghirup uap amonia.

Saat menyolder logam, amonium klorida digunakan - amonia - NH4Cl. Pada suhu tinggi amonia terurai dengan pembentukan amonia, yang membersihkan permukaan besi solder dan produk yang disolder dari oksida logam.

Ketika amonia cair menguap, sejumlah besar panas, sehingga digunakan dalam pendinginan.

Amonia cair menyebabkan luka bakar kulit yang parah, sehingga biasanya diangkut dalam silinder baja (dicat kuning, bertulisan "Ammonia" berwarna hitam), rel dan tangki jalan raya, dengan air - di kapal tanker khusus, mereka juga diangkut melalui pipa.

Campuran amonia dengan udara bersifat eksplosif. Amonia terbakar saat ada sumber permanen api. Wadah dapat meledak saat dipanaskan. Gas amonia adalah senyawa beracun. Pada konsentrasinya di udara wilayah kerja sekitar 350 mg/m3 (miligram per meter kubik) ke atas, pekerjaan harus dihentikan, dan orang-orang dibawa keluar dari zona bahaya. Konsentrasi maksimum amonia yang diizinkan di udara area kerja adalah 20 mg/m3.

Amonia berbahaya jika terhirup. Pada keracunan akut, amonia mempengaruhi mata dan saluran pernapasan, dan pada konsentrasi tinggi, kematian mungkin terjadi. Menyebabkan batuk yang kuat, mati lemas, dengan konsentrasi uap yang tinggi - agitasi, delirium. Saat bersentuhan dengan kulit - nyeri terbakar, bengkak, luka bakar dengan lepuh. Pada keracunan kronis, gangguan pencernaan, penyakit selesema pada saluran pernapasan bagian atas, gangguan pendengaran diamati.

Jika terjadi keracunan amonia, tindakan berikut harus diambil.

Pertama kesehatan: bilas mata dan wajah dengan air, kenakan masker gas atau perban kapas yang dibasahi dengan larutan 5% asam sitrat, daerah terbuka Bilas kulit dengan banyak air, segera tinggalkan sumber infeksi.

Jika amonia masuk ke perut, Anda perlu minum beberapa gelas air hangat dengan penambahan satu sendok teh cuka meja ke segelas air dan dimuntahkan.

Perlindungan pribadi: isolasi dan penyaringan masker gas respirator kelas M, KD, RPG-67KD, jika tidak ada - perban kapas yang dibasahi dengan larutan asam sitrat 5%, pakaian pelindung, sepatu bot karet, sarung tangan.

Di area yang terkena dampak, Anda harus tetap berada di sisi angin. Memisahkan zona bahaya dan jauhkan orang asing. Masuki zona kecelakaan hanya dengan pakaian pelindung lengkap. Patuhi tindakan keselamatan kebakaran, DILARANG MEROKOK.

Untuk kebocoran dan tumpahan: hilangkan sumbernya api terbuka. Hilangkan kebocoran. Gunakan air yang dikabutkan untuk mengendapkan gas. Beri tahu pihak berwenang setempat tentang bahaya keracunan. Evakuasi orang-orang dari daerah yang terpapar bahaya pencemaran gas beracun. Jangan biarkan zat memasuki badan air, terowongan, ruang bawah tanah, saluran pembuangan.

Jika terjadi kebakaran: pindahkan dari area kebakaran jika tidak menimbulkan bahaya, dan biarkan hingga padam. Jangan mendekati wadah yang terbakar. Dinginkan wadah dengan air dari jarak sejauh mungkin. Padamkan dengan semprotan air, busa mekanis udara dari jarak maksimum.

Materi disiapkan berdasarkan informasi dari sumber terbuka

Kr. dot 132,25°C Entalpi pembentukan -45,94 kJ/mol Tekanan uap 8,5 ± 0,1 atm Sifat kimia pK a 9.21 Kelarutan dalam air 89,9 (pada 0 °C) Klasifikasi Reg. Nomor CAS PubChem Reg. nomor EINECS 231-635-3 TERSENYUM InChi RTEC BO0875000 CHEBI nomor PBB 1005 ChemSpider Data diberikan untuk kondisi standar (25 °C, 100 kPa) kecuali dinyatakan lain.

2 N H 3 + N a O C l ⟶ N 2 H 4 + N a C l + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)+NaOCl\longrightarrow N_(2)H_(4)+NaCl+H_( 2)O))))

• Halogen (klorin, yodium) membentuk bahan peledak berbahaya dengan amonia - nitrogen halida (nitrogen klorida, nitrogen iodida).

• Dengan haloalkana, amonia masuk ke dalam reaksi adisi nukleofilik, membentuk ion amonium tersubstitusi (metode untuk memperoleh amina):

N H 3 + C H 3 K l → [ C H 3 N H 3 ] K l (\displaystyle (\mathsf (NH_(3)+CH_(3)Cl\panah kanan Cl)))(metil amonium hidroklorida)

• Dengan asam karboksilat, anhidrida, asam halida, ester, dan turunan lainnya menghasilkan amida. Dengan aldehida dan keton - basa Schiff, yang dapat direduksi menjadi amina yang sesuai (aminasi reduktif).

Cerita

Amonia pertama kali diisolasi di bentuk murni J. Priestley pada tahun 1774, yang menyebutnya "udara basa" (eng. udara alkali). Sebelas tahun kemudian, pada tahun 1785, K. Berthollet menetapkan hal yang tepat komposisi kimia amonia. Sejak saat itu, penelitian telah dimulai di dunia tentang produksi amonia dari nitrogen dan hidrogen. Amonia sangat diperlukan untuk sintesis senyawa nitrogen, karena produksinya dari sendawa Chili dibatasi oleh penipisan cadangan terakhir secara bertahap. Masalah pengurangan stok sendawa diperparah oleh akhir XIX abad. Hanya pada awal abad ke-20 dimungkinkan untuk menemukan proses sintesis amonia yang cocok untuk industri. Ini dilakukan oleh F. Haber, yang mulai mengerjakan masalah ini pada tahun 1904 dan pada tahun 1909 menciptakan alat kontak kecil yang digunakannya tekanan darah tinggi(menurut prinsip Le Chatelier) dan katalis osmium. Pada tanggal 2 Juli 1909, Haber mengatur pengujian peralatan di hadapan K. Bosch dan A. Mittash, keduanya dari Baden Aniline and Soda Plant (BASF), dan menerima amonia. Pada tahun 1911, C. Bosch membuat versi peralatan skala besar untuk BASF, dan kemudian dibangun dan pada tanggal 9 September 1913, pabrik sintesis amoniak pertama di dunia dioperasikan, yang berlokasi di Oppau (sekarang menjadi distrik di dalam kota Ludwigshafen am Rhein) dan dimiliki oleh BASF. Pada tahun 1918, F. Haber memenangkan Hadiah Nobel Kimia "untuk sintesis amonia dari unsur-unsur penyusunnya". Di Rusia dan Uni Soviet, batch pertama amonia sintetis diperoleh pada tahun 1928 di pabrik kimia Chernorechensky.

asal nama

Amonia (dalam bahasa Eropa namanya terdengar seperti "amoniak") berutang namanya ke oasis Amon di Afrika Utara, yang terletak di persimpangan rute karavan. Di iklim panas, urea (NH 2) 2 CO yang terkandung dalam kotoran hewan terurai dengan sangat cepat. Salah satu produk degradasi adalah amonia. Menurut sumber lain, amonia mendapatkan namanya dari kata Mesir kuno amonia. Disebut demikian orang yang menyembah dewa Amun. Selama ritual mereka, mereka mengendus amonia NH 4 Cl, yang bila dipanaskan akan menguapkan amonia.

Amonia cair

Amonia cair, meskipun sebagian kecil, terdisosiasi menjadi ion (autoprotolisis), yang menunjukkan kemiripannya dengan air:

2 N H 3 → N H 4 + + N H 2 − (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)\panah kanan NH_(4)^(+)+NH_(2)^(-))))

Konstanta self-ionisasi amonia cair pada −50 °C kira-kira 10 −33 (mol/l)².

2 N a + 2 N H 3 → 2 N a N H 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na+2NH_(3)\panah kanan 2NaNH_(2)+H_(2))))

Amida logam yang dihasilkan dari reaksi dengan amonia mengandung ion negatif NH 2 − , yang juga terbentuk selama ionisasi sendiri amonia. Jadi, logam amida adalah analog dari hidroksida. Laju reaksi meningkat ketika bergerak dari Li ke Cs. Reaksi sangat dipercepat dengan adanya pengotor H 2 O yang kecil sekalipun.

Larutan logam-amonia memiliki konduktivitas listrik logam; di dalamnya, atom logam meluruh menjadi ion positif dan elektron terlarut yang dikelilingi oleh molekul NH 3. Larutan logam-amonia yang mengandung elektron bebas adalah agen pereduksi terkuat.

pembentukan kompleks

Karena sifat pendonor elektronnya, molekul NH 3 dapat memasuki senyawa kompleks sebagai ligan. Dengan demikian, pengenalan kelebihan amonia ke dalam larutan garam logam-d mengarah pada pembentukan kompleks amino mereka:

C u S O 4 + 4 N H 3 → [ C u (N H 3) 4 ] S O 4 (\displaystyle (\mathsf (CuSO_(4)+4NH_(3)\panah kanan SO_(4)))) N i (N O 3) 3 + 6 N H 3 → [ N i (N H 3) 6 ] (N O 3) 3 (\displaystyle (\mathsf (Ni(NO_(3))_(3)+6NH_(3)\ panah kanan (TIDAK_(3))_(3))))

Kompleksasi biasanya disertai dengan perubahan warna larutan. Jadi, pada reaksi pertama, warna biru (CuSO 4) berubah menjadi biru tua (warna kompleks), dan pada reaksi kedua, warna berubah dari hijau (Ni (NO 3) 2) menjadi biru-ungu. Kompleks terkuat dengan NH 3 membentuk kromium dan kobalt dalam keadaan oksidasi +3.

Peran biologis

Amonia merupakan sumber nitrogen yang penting bagi organisme hidup. Meskipun kandungan nitrogen bebasnya tinggi di atmosfer (lebih dari 75%), sangat sedikit makhluk hidup yang dapat menggunakan nitrogen diatomik atmosfer yang bebas dan netral, gas N 2. Oleh karena itu, untuk memasukkan nitrogen atmosfer ke dalam siklus biologis, khususnya dalam sintesis asam amino dan nukleotida, diperlukan proses yang disebut "fiksasi nitrogen". Beberapa tumbuhan bergantung pada ketersediaan amonia dan residu nitrogen lainnya yang dilepaskan ke dalam tanah oleh bahan organik yang membusuk dari tumbuhan dan hewan lain. Beberapa lainnya, seperti legum pengikat nitrogen, memanfaatkan simbiosis dengan bakteri penambat nitrogen (rhizobia), yang mampu membentuk amonia dari nitrogen atmosfer.

Pada beberapa organisme, amonia dihasilkan dari nitrogen atmosfer oleh enzim yang disebut nitrogenase. Proses ini disebut fiksasi nitrogen. Dan meskipun kecil kemungkinannya metode biomimetik akan pernah ditemukan yang dapat bersaing dalam kinerjanya metode kimia produksi amonia dari nitrogen, namun para ilmuwan berusaha keras untuk lebih memahami mekanisme fiksasi nitrogen biologis. Minat ilmiah dalam masalah ini sebagian dimotivasi oleh struktur yang tidak biasa dari situs katalitik aktif dari enzim pengikat nitrogen (nitrogenase), yang mengandung ansambel molekul bimetal yang tidak biasa Fe 7 MoS 9 .

Amonia juga merupakan produk akhir metabolisme asam amino, yaitu produk deaminasi yang dikatalisis oleh enzim seperti glutamat dehidrogenase. Ekskresi amonia yang tidak berubah adalah rute biasa untuk detoksifikasi amonia pada makhluk air (ikan, invertebrata air, dan sampai batas tertentu amfibi). Pada mamalia, termasuk manusia, amonia biasanya dengan cepat diubah menjadi urea, yang jauh lebih tidak beracun dan, khususnya, kurang basa dan kurang reaktif sebagai zat pereduksi. Urea adalah komponen utama dari residu kering urin. Namun, sebagian besar burung, reptil, serangga, arakhnida tidak mengeluarkan urea, tetapi asam urat sebagai residu nitrogen utama.

Amonia juga memainkan peran penting dalam fisiologi hewan normal dan patologis. Amonia diproduksi selama metabolisme asam amino normal, tetapi sangat beracun pada konsentrasi tinggi. Hati hewan mengubah amonia menjadi urea melalui serangkaian reaksi berurutan yang dikenal sebagai siklus urea. Gangguan fungsi hati, seperti yang terlihat pada sirosis hati, dapat mengganggu kemampuan hati untuk mendetoksifikasi amonia dan membentuk urea darinya, dan akibatnya, meningkatkan kadar amonia dalam darah, suatu kondisi yang disebut hiperamonemia. Hasil serupa - peningkatan kadar amonia bebas dalam darah dan perkembangan hiperamonemia - mengarah pada adanya cacat genetik bawaan pada enzim siklus urea, seperti, misalnya, ornithine carbamyl transferase. Hasil yang sama dapat disebabkan oleh pelanggaran fungsi ekskresi ginjal pada gagal ginjal berat dan uremia: karena keterlambatan pelepasan urea, kadarnya dalam darah meningkat sedemikian rupa sehingga "siklus urea" mulai bekerja. "di dalam sisi sebaliknya"- kelebihan urea dihidrolisis kembali oleh ginjal menjadi amonia dan karbon dioksida, dan akibatnya, kadar amonia dalam darah meningkat. Hiperamonemia berkontribusi terhadap gangguan kesadaran dan perkembangan kondisi mengantuk dan koma pada ensefalopati hepatik dan uremia, serta perkembangan gangguan neurologis yang sering diamati pada pasien dengan cacat bawaan pada enzim siklus urea atau dengan asiduria organik.

Kurang jelas, tetapi signifikan secara klinis, hiperamonemia dapat diamati dalam setiap proses di mana peningkatan katabolisme protein diamati, misalnya, dengan luka bakar yang luas, kompresi jaringan atau sindrom penghancuran, proses nekrotik purulen yang luas, gangren pada ekstremitas, sepsis, dll. , dan juga dengan beberapa kelainan endokrin, seperti diabetes melitus, tirotoksikosis parah. Sangat tinggi kemungkinan hiperamonemia dalam kondisi patologis ini dalam kasus di mana kondisi patologis, selain peningkatan katabolisme protein, juga menyebabkan pelanggaran fungsi detoksifikasi hati atau fungsi ekskresi ginjal.

Amonia penting untuk menjaga keseimbangan asam-basa normal dalam darah. Setelah pembentukan amonia dari glutamin, alfa-ketoglutarat dapat dipecah lebih lanjut menjadi dua molekul bikarbonat, yang kemudian dapat digunakan sebagai penyangga untuk menetralkan asam makanan. Amonia yang diperoleh dari glutamin kemudian diekskresikan dalam urin (baik secara langsung maupun dalam bentuk urea), yang, mengingat pembentukan dua molekul bikarbonat dari ketoglutarat, secara total menyebabkan hilangnya asam dan perubahan pH darah menjadi sisi alkali. Selain itu, amonia dapat berdifusi melalui tubulus ginjal, bergabung dengan ion hidrogen dan dikeluarkan bersama dengannya (NH 3 + H + => NH 4 +), dan dengan demikian berkontribusi lebih lanjut pada pembuangan asam dari tubuh.

Amonia dan ion amonium adalah produk sampingan beracun dari metabolisme hewan. Pada ikan dan invertebrata air, amonia dilepaskan langsung ke air. Pada mamalia (termasuk mamalia air), amfibi, dan hiu, amonia diubah menjadi urea dalam siklus urea karena urea jauh lebih tidak beracun, kurang reaktif secara kimiawi, dan dapat lebih efisien "disimpan" di dalam tubuh hingga dapat dikeluarkan. Pada burung dan reptilia (reptilia), amoniak yang terbentuk selama metabolisme diubah menjadi asam urat, yang merupakan residu padat dan dapat dikeluarkan dengan kerugian minimal air .

Tindakan fisiologis

Menurut efek fisiologis pada tubuh, itu termasuk dalam kelompok zat dengan efek sesak napas dan neurotropik, yang mampu menyebabkan edema paru toksik dan cedera parah jika terjadi kerusakan inhalasi. sistem saraf. Amonia memiliki efek lokal dan resorptif.

Uap amonia sangat mengiritasi selaput lendir mata dan organ pernapasan, serta kulit. Ini adalah seseorang dan dianggap sebagai bau yang menyengat. Uap amonia menyebabkan lakrimasi yang banyak, nyeri pada mata, luka bakar kimia pada konjungtiva dan kornea, kehilangan penglihatan, batuk, kemerahan dan gatal pada kulit. Ketika amonia cair dan larutannya bersentuhan dengan kulit, sensasi terbakar terjadi, luka bakar kimiawi dengan lepuh dan ulserasi mungkin terjadi. Selain itu, amonia cair menyerap panas selama penguapan, dan radang dingin dengan berbagai derajat terjadi saat bersentuhan dengan kulit. Bau amonia tercium pada konsentrasi 37 mg/m³.

Aplikasi

Amonia adalah salah satu produk terpenting industri kimia, produksi dunia tahunannya mencapai 150 juta ton. Ini terutama digunakan untuk produksi pupuk nitrogen (amonium nitrat dan sulfat, urea), bahan peledak dan polimer, asam nitrat, soda (metode amonia) dan produk kimia lainnya. Amonia cair digunakan sebagai pelarut.

	100 jam	300 jam	1000 jam	1500 jam	2000 pukul	3500 jam
400°C	25,12	47,00	79,82	88,54	93,07	97,73
450°C	16,43	35,82	69,69	84,07	89,83	97,18
500°C	10,61	26,44	57,47	Tidak ada data
550°C	6,82	19,13	41,16

Penggunaan katalis (besi berpori dengan pengotor Al 2 O 3 dan K 2 O) memungkinkan untuk mempercepat pencapaian keadaan kesetimbangan. Menariknya, dalam pencarian katalis untuk peran ini, lebih dari 20 ribu zat berbeda dicoba.

Dengan mempertimbangkan semua faktor di atas, proses memperoleh amoniak dilakukan di kondisi berikut: suhu 500 °C, tekanan 350 atmosfer, katalis . Hasil amonia dalam kondisi seperti itu adalah sekitar 30%. Dalam kondisi industri, prinsip sirkulasi digunakan - amonia dihilangkan dengan pendinginan, dan nitrogen dan hidrogen yang tidak bereaksi dikembalikan ke kolom sintesis. Ini ternyata lebih ekonomis daripada mencapai hasil reaksi yang lebih tinggi dengan meningkatkan tekanan.

Untuk mendapatkan amonia di laboratorium, aksi alkali kuat pada garam amonium digunakan:

N H 4 C l + N a OH → N H 3 + N a C l + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (NH_(4)Cl+NaOH\panah kanan NH_(3)\uparrow +NaCl+H_(2)O )))

Amonia biasanya diperoleh di laboratorium dengan pemanasan lemah campuran amonium klorida dan kapur mati.

2 N H 4 C l + C a (OH) 2 → C a C l 2 + 2 N H 3 + 2 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(4)Cl+Ca(OH)_(2)\panah kanan CaCl_(2)+2NH_(3)\atas +2H_(2)O)))

Untuk mengeringkan amonia, dilewatkan melalui campuran kapur dan soda api.

Amonia yang sangat kering dapat diperoleh dengan melarutkan logam natrium di dalamnya dan kemudian menyulingnya. Ini paling baik dilakukan dalam sistem yang terbuat dari logam di bawah vakum. Sistem harus tahan tekanan tinggi (pada suhu kamar, tekanan uap jenuh amonia sekitar 10 atmosfer). Dalam industri, amonia dikeringkan dalam kolom absorpsi.

Tingkat konsumsi per ton amonia

Untuk produksi satu ton amonia di Rusia, rata-rata 1200 nm³ gas alam dikonsumsi, di Eropa - 900 nm³.

"Grodno Azot" Belarusia mengkonsumsi 1.200 Nm³ gas alam per ton amonia, setelah modernisasi, konsumsi diperkirakan akan turun menjadi 876 Nm³.

Produsen Ukraina mengkonsumsi dari 750 Nm³ hingga 1170 Nm³ gas alam per ton amonia.

Teknologi UHDE mengklaim konsumsi 6,7 - 7,4 Gkal sumber daya energi per ton amonia.

Amonia dalam kedokteran

Untuk gigitan serangga, amonia dioleskan secara eksternal dalam bentuk losion. Larutan amonia berair 10% dikenal sebagai

amonia. Molekul gas ini berbentuk piramida, di salah satu simpulnya terdapat atom nitrogen. Mereka dibentuk oleh ikatan hidrogen dan dicirikan oleh polaritas yang kuat. Ini menjelaskan amonia yang tidak biasa: titik lelehnya sekitar -80 derajat. Ini sangat larut dalam air, alkohol dan lainnya Pelarut organik.

Penerapan amonia

Amonia memainkan peran penting dalam industri. Dengan bantuannya, pupuk nitrogen digunakan di pertanian, asam nitrat dan bahkan bahan peledak. Amonia, banyak digunakan oleh dokter, juga diproduksi dengan menggunakan amonia. Bau menyengat dari gas ini mengiritasi mukosa hidung dan merangsang fungsi pernapasan. Amonia digunakan untuk pingsan atau keracunan alkohol. Ada juga penggunaan amonia eksternal dalam pengobatan. Ini adalah antiseptik yang sangat baik, yang dirawat oleh ahli bedah sebelum operasi.

Amonia, sebagai produk penguraian amonia, digunakan dalam menyolder logam. Pada suhu tinggi, amonia diperoleh dari amonia, yang melindungi logam dari pembentukan film oksida.

keracunan amonia

Amonia adalah zat beracun. Seringkali di tempat kerja, keracunan gas ini terjadi, yang disertai dengan mati lemas, delirium, dan kegembiraan yang kuat. Bagaimana Anda dapat membantu seseorang yang berada dalam situasi ini? Pertama, Anda perlu membilas matanya dengan air dan mengenakan perban kasa yang sebelumnya dibasahi dengan larutan asam sitrat yang lemah. Maka perlu untuk menghapusnya dari zona di mana amonia konsentrasi tinggi diamati. Keracunan dimungkinkan pada konsentrasi sekitar 350 mg/m³.

Jika amonia bersentuhan dengan kulit, segera cuci bagian yang terkena dengan air. Bergantung pada jumlah amonia pada kulit, kemerahan parah atau luka bakar kimia dengan lepuh dapat terjadi.

Tanaman yang menghasilkan amonia memiliki langkah-langkah keamanan api yang ketat. Faktanya adalah campuran amonia dan udara sangat mudah terbakar. Wadah tempat penyimpanannya mudah meledak saat dipanaskan.

Sifat kimia amonia

Amonia bereaksi dengan banyak asam. Akibat interaksi tersebut, berbagai garam amonium. Saat bereaksi dengan asam polibasa, dua jenis garam diperoleh (tergantung pada jumlah mol amonia).

Dan nitrogen, yang memiliki rumus struktural (elektronik) NH3. Gas ini tidak berwarna dan memiliki bau spesifik yang sangat menyengat. Zat adalah produk terpenting dari produksi kimia, setiap tahun jumlah yang dihasilkan hidrogen nitrida mencapai 180 juta ton.

Sifat dan Sifat Fisik Gas

Banyak orang mengacaukan amonia dan amonia, tetapi zat ini memilikinya perbedaan kualitatif dalam kondisi asli. Yang pertama adalah gas tidak berwarna yang berubah menjadi cairan pada suhu di bawah -33 ° C, yang kedua adalah larutan. Mereka juga berbeda dalam ruang lingkup. Amonia lebih sering digunakan dalam industri, amonia - dalam pengobatan dan kehidupan sehari-hari.

Ikatan molekul hidrogen nitrida mengandung piramida segitiga, yang bagian atasnya adalah atom nitrogen. Terima kasih untuk itu struktur spesifik dan polaritas tinggi, amonia cepat larut dalam air. Kepadatannya adalah 0,7723 g/cm³. Gas ini lebih ringan dari udara. Massa molar amonia adalah 17 g / mol, yang kedua - 29 g / mol.

Substansi dengan mudah berubah menjadi cairan tidak berwarna, yang sangat membiaskan sinar matahari. Dalam dosis besar, zat sangat beracun, tetapi ketika kecil, itu memiliki efek yang mengasyikkan dan menjengkelkan.

Ada banyak area di mana amonia digunakan.

• Gas digunakan sebagai pupuk, asam nitrat dan soda terbentuk darinya. Tunas yang diproses mulai berbau cerah. Uap amonia mengubah corak bunga itu sendiri.
• Ini digunakan sebagai dasar pembentukan alkohol (larutan amonia), yang digunakan dalam kosmetik, dan juga sebagai pupuk.
• Saat digunakan secara eksternal, zat tersebut meningkatkan perbaikan sel dan melebarkan pembuluh darah. Ini mengurangi ketegangan serat otot dan menghilangkan kejang, menekan fokus eksitasi saraf. Dosis kecil merangsang sekresi kelenjar yang cukup.
• Amonia digunakan sebagai zat pendingin (zat yang menghilangkan panas) dalam organisasi industri atau rumah tangga.
• Gas tidak berwarna ini efektif dalam konstruksi, membuat bahan peledak.

Substansi tersebut mendapatkan namanya dari oasis Amon, yang terletak di Afrika Utara. Amonia adalah produk dekomposisi urea, yang melepaskan komponen penyusunnya dengan sangat cepat di lingkungan yang panas. Menurut versi lain, asal mula istilah tersebut dapat digabungkan dengan ritual orang Mesir kuno untuk menghormati dewa Amun, di mana perlu mengendus amonia.

Ada peningkatan yang kuat dalam kebutuhan akan zat ini. Hari ini 30 juta ton lebih tinggi dari 30 tahun yang lalu. Ke posisi terdepan untuk ekstraksi amonia Rusia pergi.

Pengangkutan dilakukan dengan menggunakan tangki khusus yang terbuat dari paduan yang andal, karena amonia mampu membelah banyak logam. Operator perlu menyesuaikan suhu dan tekanan di dalam tangki. Oleh karena itu, saat membeli gas ini, Anda harus memikirkan untuk membeli trailer khusus.

Efek suatu zat pada tubuh

Amonia memiliki efek yang sangat kuat pada tubuh manusia. Beberapa orang samar-samar menyadari bahaya yang mungkin mereka hadapi jika mereka menggunakan zat tersebut secara sembarangan. Gas tidak berwarna ini termasuk dalam kategori ke-4 bahaya lingkungan. Konsentrasi maksimum yang diijinkan (MAC) di atmosfer berfluktuasi dalam kisaran 20 mg/m3.

Dengan akumulasi yang tidak melebihi MPC 20 mg / m³, seseorang tidak merasakan bau amonia yang menyengat di atmosfer. Pada 37 mg/m³, indra penciuman menangkap uap racun beracun. Jika tercium bau gas, maka diperbolehkan norma terlampaui.

• Amonia memiliki sesak napas dan neurotropik yang parah (mempengaruhi sel saraf) Memengaruhi. keracunan inhalasi menyebabkan edema paru global dan disfungsi banyak sistem.
• Toksisitas gas berdampak buruk pada kulit, selaput lendir, dan pernapasan. Seseorang di daerah yang terkena mengalami sakit tenggorokan, batuk parah, sesak napas maksimal, serta nyeri pada mata dan mata berair. Pada konsentrasi ekstrim, edema paru mungkin terjadi.
• keracunan amonia menyebabkan ketulian, muntah, sakit kepala parah dan pusing parah. Penyimpangan perilaku, gairah manik, dan delirium dapat diamati. Gejala ini cenderung kambuh setelah beberapa waktu jika terapi yang tepat tidak dilakukan. Sangat penting untuk tidak melebihi batas maksimum racun ini di dalam ruangan.

Tindakan zat yang berkepanjangan pada tubuh menyebabkan nekrobiotik (nekrosis sel) atau proses peradangan. Amonia memiliki kualitas racun, penggunaannya yang tidak tepat memprovokasi henti napas. Sebelum digunakan, Anda harus membaca instruksi dengan seksama atau berkonsultasi dengan spesialis. Jika zat mengenai selaput lendir atau kornea mata, daerah yang terkena dicuci dengan air yang cukup.

Memperoleh amonia dan turunannya

Dalam industri, zat tersebut diekstraksi selama reaksi antara hidrogen (H) dan nitrogen (N2). Proses memperoleh (sintesis) dikembangkan oleh seorang fisikawan Jerman bernama Haber. Respons ini merangsang generasi panas dan pengurangan volume.

Untuk mencapai hasil terbaik, perlu untuk mengekstraksi amonia pada jumlah yang cukup suhu rendah dan tekanan akhir. Untuk mendapatkan gas ini di laboratorium, aksi alkali berat pada garam amonium digunakan. Selama pembakaran, ketahanan panasnya yang tinggi diperhitungkan, oleh karena itu, selama reaksi, cukup oksigen.

• Keadaan kesetimbangan dicapai dengan menggunakan katalis Fe dengan pengotor aluminium dan kalium oksida. Keluaran gas pada suhu 500 °C dan tekanan 350 atm. Membuat 30%.
• Pengumpulan zat dilakukan dengan metode pemindahan udara dari labu, diperkuat dari bawah ke atas.
• Oksidasi katalitik amonia menghasilkan pembentukan oksida nitrat (NO) dan air (H2O). Reaksi semacam itu dirancang untuk mengurangi kehilangan energi selama produksi suatu zat.
• NH3, keadaan oksidasi atom nitrogen adalah 3. Nilai bantu ini memudahkan untuk memperhitungkan transfer elektron.
• Untuk mendapatkan azoimide (H3N), asam yang tidak berwarna dan mudah meledak, digunakan aksi NaN3 pada NaNH2. Zat ini sangat beracun dan mirip dengan sianida.
• Dalam industri, asam nitrat digunakan, yang memiliki rumus HNO3. Ini digunakan dalam produksi pupuk, pewarna, obat-obatan, serta dalam urusan militer.
• Saat terbakar, bereaksi dengan oksigen (O2), amonia membentuk nitrogen dan air biasa, titik didihnya - 33,4 ° C.
• Interaksi oksida tembaga (CuO) dan amonia memulai pelepasan logam, nitrogen, dan air.
• Disosiasi larutan amonia terjadi ketika dipanaskan hingga 600 - 650 °C. Katalis tertentu harus terlibat dalam proses tersebut. Untuk menghitung konstanta disosiasi, persamaan kimia digunakan.

Zat ini digunakan sehari-hari dalam industri kimia dan obat-obatan. Itu milik kelas bahaya ke-4, oleh karena itu, itu membutuhkan kepatuhan tindakan maksimal tindakan pencegahan saat menanganinya.

Sifat kimia

Karena adanya pasangan elektron bebas, amonia bertindak sebagai zat pengompleks dalam banyak reaksi. Itu menempel proton, membentuk ion amonium.

Larutan amonia ("amonia") berair memiliki lingkungan yang sedikit basa karena proses:

O > +; Ko=1, 8?10 -5 . (16)

Berinteraksi dengan asam, berikan garam amonium yang sesuai:

2(O) + > (+ O. (17)

Amonia juga sangat asam lemah, mampu membentuk garam dengan logam - amida.

Saat dipanaskan, amonia menunjukkan sifat pereduksi. Jadi, ia terbakar di atmosfer oksigen, membentuk air dan nitrogen. Oksidasi amonia dengan udara pada katalis platinum menghasilkan nitrogen oksida, yang digunakan oleh industri untuk menghasilkan asam nitrat:

4 + 54NO + 6O. (18)

Penggunaan amonia Cl didasarkan pada kemampuan reduksi untuk membersihkan permukaan logam dari oksida selama penyolderannya:

3CuO + 2Cl > 3Cu + 3O + 2HCl +. (19)

Dengan haloalkana, amonia masuk ke dalam reaksi adisi nukleofilik, membentuk ion amonium tersubstitusi (metode untuk memperoleh amina):

Cl > (metilamonium hidroklorida). (20)

Dengan asam karboksilat, anhidrida, halida, ester, dan turunan lainnya menghasilkan amida. Dengan aldehida dan keton - basa Schiff, yang dapat direduksi menjadi amina yang sesuai (aminasi reduktif).

Pada 1000 °C, amonia bereaksi dengan batubara, membentuk asam hidrosianat HCN dan sebagian terurai menjadi nitrogen dan hidrogen. Itu juga dapat bereaksi dengan metana, membentuk asam hidrosianat yang sama:

Amonia cair

Amonia cair, meskipun sebagian kecil, berdisosiasi menjadi ion, di mana kemiripannya dengan air terwujud:

Amonia cair, seperti air, adalah pelarut pengion yang kuat di mana sejumlah logam aktif larut: alkali, alkali tanah, Mg, Al, serta Eu dan Yb. Kelarutan logam alkali dalam cairan adalah beberapa puluh persen. Beberapa senyawa intermetalik yang mengandung logam alkali juga larut dalam amonia cair, misalnya

Larutan logam encer dalam amonia cair diwarnai Warna biru, larutan pekat memiliki kilau logam dan mirip dengan perunggu. Selama penguapan amonia, logam alkali dilepaskan dalam bentuk murni, dan logam alkali tanah - dalam bentuk kompleks dengan amonia 2+ dengan konduktivitas logam. Dengan pemanasan yang lemah, kompleks ini terurai menjadi logam dan.

Larut dalam logam secara bertahap bereaksi membentuk amida:

pembentukan kompleks

Karena sifat donor elektronnya, molekul dapat memasuki senyawa kompleks sebagai ligan. Dengan demikian, pengenalan kelebihan amonia ke dalam larutan garam logam-d mengarah pada pembentukan kompleks amino mereka:

Kompleksasi biasanya disertai dengan perubahan warna larutan, sehingga pada reaksi pertama warna biru () berubah menjadi biru tua, dan pada reaksi kedua warna berubah dari hijau (Ni () menjadi biru-ungu. kompleks stabil dengan bentuk kromium dan kobalt dalam keadaan oksidasi (+3).

Larutan amina cukup stabil, dengan pengecualian amonia kobalt (II) kuning-coklat, yang secara bertahap dioksidasi oleh oksigen atmosfer menjadi amonia kobalt (III) merah ceri. Di hadapan zat pengoksidasi, reaksi ini berlangsung seketika.

Pembentukan dan penghancuran ion kompleks dijelaskan oleh pergeseran kesetimbangan disosiasinya. Sesuai dengan prinsip Le Chatelier, kesetimbangan dalam larutan kompleks amonia perak bergeser ke arah pembentukan kompleks (ke kiri) dengan peningkatan konsentrasi dan/atau. Dengan penurunan konsentrasi partikel-partikel ini dalam larutan, kesetimbangan bergeser ke kanan, dan ion kompleks dihancurkan. Ini mungkin karena pengikatan ion pusat atau ligan menjadi senyawa yang lebih kuat dari kompleks. Misalnya, ketika asam nitrat ditambahkan ke suatu larutan, kompleksnya dihancurkan karena pembentukan ion, di mana amonia terikat lebih kuat pada ion hidrogen:

Mendapatkan amonia

Metode industri untuk memproduksi amonia didasarkan pada interaksi langsung antara hidrogen dan nitrogen:

Inilah yang disebut proses Garber. Reaksi terjadi dengan pelepasan panas dan penurunan volume. Oleh karena itu, berdasarkan prinsip Le Chatelier, reaksi harus dilakukan pada suhu dan suhu serendah mungkin tekanan tinggi- maka keseimbangan akan digeser ke kanan. Namun, laju reaksi pada suhu rendah dapat diabaikan, dan pada suhu tinggi, laju reaksi sebaliknya meningkat. Penggunaan katalis (besi berpori dengan pengotor dan) memungkinkan untuk mempercepat pencapaian keadaan kesetimbangan. Menariknya, dalam pencarian katalis untuk peran ini, lebih dari 20 ribu zat berbeda dicoba.

Dengan mempertimbangkan semua faktor di atas, proses memperoleh amonia dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut: suhu 500 ° C, tekanan 350 atmosfer, katalis. Dalam kondisi industri, prinsip sirkulasi digunakan - amonia dihilangkan dengan pendinginan, dan nitrogen dan hidrogen yang tidak bereaksi dikembalikan ke kolom sintesis. Ini ternyata lebih ekonomis daripada mencapai hasil reaksi yang lebih tinggi dengan meningkatkan tekanan.

Untuk mendapatkan amonia di laboratorium, aksi alkali kuat pada garam amonium digunakan:

Biasanya diperoleh dengan cara laboratorium dengan pemanasan lemah campuran amonium klorida dengan kapur mati.

Untuk mengeringkan amonia, dilewatkan melalui campuran kapur dan soda api.