AMONIUM HIDROKSIDA: STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The amonium hidroksida adalah senyawa dari rumus molekul NH ₄ OH atau H ₅ NO yang diproduksi oleh pembubaran amonia gas (NH ₃ ) dalam air. Untuk alasan ini, ini disebut air amonia atau amonia cair.

Ini adalah cairan tak berwarna dengan bau yang sangat tajam dan tajam, yang tidak dapat diisolasi. Ciri-ciri ini secara langsung berkaitan dengan konsentrasi NH _{3 yang} terlarut dalam air; konsentrasi yang pada kenyataannya, sebagai gas, dapat mencakup sejumlah besar darinya yang terlarut dalam sejumlah kecil air.

Sumber: Gabriel Bolívar

Sebagian kecil dari larutan berair ini terdiri dari kation NH ₄ ⁺ dan anion OH ^- . Sebaliknya, dalam larutan yang sangat encer atau dalam padatan beku pada suhu yang sangat rendah, amonia dapat ditemukan dalam bentuk hidrat, seperti: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O dan NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Fakta yang aneh, awan Jupiter terdiri dari larutan encer amonium hidroksida. Namun, pesawat ruang angkasa Galileo gagal menemukan air di awan planet, yang diharapkan karena pengetahuan yang kita miliki tentang pembentukan amonium hidroksida; artinya, mereka benar - benar kristal NH ₄ OH anhidrat.

Ion amonium (NH ₄ ⁺ ) diproduksi di lumen tubulus ginjal melalui penyatuan amonia dan hidrogen, yang disekresikan oleh sel tubulus ginjal. Selain itu, amonium diproduksi di sel tubular ginjal dalam proses transformasi glutamin menjadi glutamat, dan pada gilirannya, dalam konversi glutamat menjadi α-ketoglutarat.

Amonia diproduksi secara industri dengan metode Haber-Bosch, di mana gas nitrogen dan hidrogen bereaksi; menggunakan ion besi, aluminium oksida dan kalium oksida sebagai katalis. Reaksi dilakukan pada tekanan tinggi (150 - 300 atmosfer) dan suhu tinggi (400 -500 ºC), dengan hasil 10 -20%.

Amonia diproduksi dalam reaksi, yang ketika teroksidasi menghasilkan nitrit dan nitrat. Ini penting untuk mendapatkan asam nitrat dan pupuk seperti amonium nitrat.

Struktur kimia

Seperti yang ditunjukkan oleh definisinya, amonium hidroksida terdiri dari larutan gas amonia berair. Oleh karena itu, di dalam cairan, tidak ada struktur yang pasti selain dari susunan acak ion NH ₄ ⁺ dan OH ^{- yang} dilarutkan oleh molekul air.

Ion amonium dan hidroksil adalah produk dari kesetimbangan hidrolisis di amonia, jadi larutan ini biasanya memiliki bau yang menyengat:

NH ₃ (g) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Menurut persamaan kimiawi, penurunan konsentrasi air yang tinggi akan menggeser kesetimbangan ke pembentukan lebih banyak amonia; yaitu, saat amonium hidroksida dipanaskan, uap amonia akan dilepaskan.

Oleh karena itu, ion NH ₄ ⁺ dan OH ^- gagal membentuk kristal dalam kondisi terestrial, yang berarti basa padat NH ₄ OH tidak ada.

Padatan tersebut harus terdiri hanya dari ion-ion yang berinteraksi secara elektrostatis (seperti yang terlihat pada gambar).

Es amonia

Namun, di bawah suhu jauh di bawah 0ºC, dan dikelilingi oleh tekanan yang sangat besar, seperti tekanan yang mendominasi inti bulan yang membeku, amonia, dan pembekuan air. Dengan demikian, mereka mengkristal menjadi campuran padat dengan rasio stoikiometri yang bervariasi, yang paling sederhana adalah NH ₃ ∙ H ₂ O: amonia monohidrat.

NH ₃ ∙ H ₂ O dan NH ₃ ∙ 2H ₂ O adalah es amonia, karena padatannya terdiri dari susunan kristal air dan molekul amonia yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen.

Dengan adanya perubahan T dan P, menurut studi komputasi yang mensimulasikan semua variabel fisik dan pengaruhnya terhadap es ini, terjadi transisi dari fase NH ₃ ∙ nH ₂ O ke fase NH ₄ OH.

Oleh karena itu, hanya dalam kondisi ekstrim berikut, NH ₄ OH dapat eksis sebagai produk protonasi dalam es antara NH ₃ dan H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (s)

Perhatikan bahwa kali ini, tidak seperti hidrolisis amonia, spesies yang terlibat berada dalam fase padat. Es amonia yang berubah menjadi asin tanpa pelepasan amonia.

Sifat fisik dan kimia

Formula molekul

NH ₄ OH atau H ₅ NO

Berat molekul

35,046 g / mol

Penampilan

Ini adalah cairan tidak berwarna.

Konsentrasi

Sampai sekitar 30% (untuk ion NH ₄ ⁺ dan OH ^- ).

Bau

Sangat kuat dan tajam.

Rasa

Acre.

Nilai ambang batas

34 ppm untuk deteksi nonspesifik.

Titik didih

38 ° C (25%).

Kelarutan

Itu hanya ada dalam larutan air.

Kelarutan air

Dapat bercampur dalam proporsi yang tidak terbatas.

Massa jenis

0,90 g / cm ³ pada 25 ° C.

Kepadatan uap

Relatif dengan udara yang diambil sebagai kesatuan: 0,6. Artinya, kepadatannya kurang dari udara. Namun, secara logis nilai yang dilaporkan mengacu pada amonia sebagai gas, bukan pada larutan encernya atau pada NH ₄ OH.

Tekanan uap

2.160 mmHg pada 25 ° C.

Tindakan korosif

Ia mampu melarutkan seng dan tembaga.

pH

11.6 (solusi 1N); 11,1 (larutan 0,1 N ) dan 10,6 (larutan 0,01 N).

Konstanta pemisahan

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x 10 ^-5 pada 20 ºC

pKb = 4,751; Kb = 1.774 x 10 ^-5 pada 25 º C.

Peningkatan suhu hampir tanpa disadari meningkatkan kebasaan amonium hidroksida.

Tata nama

Apa semua nama umum dan resmi untuk NH ₄ OH? Sesuai dengan yang ditetapkan oleh IUPAC, namanya amonium hidroksida karena mengandung anion hidroksil.

Amonium, karena muatan +1 nya, adalah monovalen, jadi menggunakan nomenklatur Stock dinamakan sebagai: amonium hidroksida (I).

Meskipun penggunaan istilah amonium hidroksida secara teknis tidak tepat, karena senyawa tersebut tidak dapat diisolasi (setidaknya tidak di Bumi, seperti yang dijelaskan secara rinci di bagian pertama).

Juga, amonium hidroksida disebut air amonia dan amonia cair.

Kelarutan

NH ₄ OH tidak ada sebagai garam dalam kondisi terestrial, tidak dapat diperkirakan seberapa larutnya garam dalam pelarut yang berbeda.

Namun, itu akan diharapkan menjadi sangat larut dalam air, karena pembubarannya akan melepaskan sejumlah besar NH ₃ . Secara teoritis, ini akan menjadi cara yang luar biasa untuk menyimpan dan mengangkut amonia.

Dalam pelarut lain yang mampu menerima ikatan hidrogen, seperti alkohol dan amina, mungkin diharapkan ia juga sangat larut di dalamnya. Di sini kation NH ₄ ⁺ adalah donor ikatan hidrogen, dan OH ^- berfungsi sebagai keduanya.

Contoh interaksi ini dengan metanol akan menjadi: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ dan HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ menunjukkan bahwa oksigen menerima ikatan hidrogen, bukan bahwa kelompok metil terkait dengan H).

Resiko

-Kontak dengan mata menyebabkan iritasi yang dapat mengakibatkan kerusakan mata.

-Ini korosif. Oleh karena itu, bila kontak dengan kulit dapat menyebabkan iritasi dan pada reagen konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kulit terbakar. Kontak berulang amonium hidroksida dengan kulit dapat menyebabkan kulit menjadi kering, gatal, dan merah (dermatitis).

- Menghirup semprotan amonium hidroksida dapat menyebabkan iritasi akut pada saluran pernafasan, ditandai dengan sesak napas, batuk atau sesak nafas. Paparan zat yang berkepanjangan atau berulang dapat menyebabkan infeksi bronkus berulang. Selain itu, menghirup amonium hidroksida dapat menyebabkan iritasi pada paru-paru.

-Paparan amonium hidroksida konsentrasi tinggi dapat merupakan keadaan darurat medis, karena penumpukan cairan di paru-paru (edema paru) dapat terjadi.

-Konsentrasi 25 ppm telah diambil sebagai batas paparan, dalam shift kerja 8 jam, di lingkungan di mana pekerja terpapar tindakan berbahaya amonium hidroksida.

Reaktivitas

-Selain potensi kerusakan kesehatan akibat paparan amonium hidroksida, ada tindakan pencegahan lain yang harus diperhitungkan saat bekerja dengan zat tersebut.

-Ammonium hidroksida dapat bereaksi dengan banyak logam, seperti: perak, tembaga, timbal dan seng. Ia juga bereaksi dengan garam dari logam-logam ini untuk membentuk senyawa yang mudah meledak dan melepaskan gas hidrogen; yang pada gilirannya mudah terbakar dan meledak.

-Ini dapat bereaksi hebat dengan asam kuat, misalnya: asam klorida, asam sulfat dan asam nitrat. Ia juga bereaksi dengan cara yang sama dengan dimetil sulfat dan halogen.

-Bereaksi dengan basa kuat, seperti natrium hidroksida dan kalium hidroksida, menghasilkan gas amonia. Ini dapat dibuktikan dengan mengamati kesetimbangan dalam larutan, di mana penambahan ion OH ^- menggeser kesetimbangan ke pembentukan NH ₃ .

Logam tembaga dan aluminium, serta logam galvanis lainnya, tidak boleh digunakan saat menangani amonium hidroksida, karena tindakan korosifnya.

Aplikasi

Dalam makanan

-Ini digunakan sebagai aditif di banyak makanan di mana ia bertindak sebagai agen ragi, pengatur pH dan bahan finishing untuk permukaan makanan.

-Daftar makanan di mana amonium hidroksida digunakan sangat luas dan termasuk makanan yang dipanggang, keju, coklat, permen dan puding.

-Ammonium hidroksida diklasifikasikan sebagai zat yang tidak berbahaya oleh FDA untuk pemrosesan makanan, selama standar yang ditetapkan diikuti.

-Dalam produk daging digunakan sebagai agen antimikroba, mampu menghilangkan bakteri seperti E. coli, menguranginya ke tingkat yang tidak terdeteksi. Bakteri ditemukan di usus sapi, beradaptasi dengan lingkungan asam. Dengan mengatur pH, amonium hidroksida menghambat pertumbuhan bakteri.

Terapi

-Ammonium hidroksida memiliki beberapa kegunaan terapeutik, termasuk:

- Larutan 10% digunakan sebagai stimulan refleks pernapasan

- Secara eksternal digunakan pada kulit untuk pengobatan gigitan dan gigitan serangga - Bertindak dalam sistem pencernaan sebagai antasida dan karminatif, yaitu membantu menghilangkan gas.

Selain itu, digunakan sebagai rubefacient topikal untuk nyeri muskuloskeletal akut dan kronis. Sebagai akibat dari aksi rubefacient dari amonium hidroksida, terjadi peningkatan lokal pada aliran darah, kemerahan dan iritasi.

Industri dan Lain-lain

-Itu bertindak dalam pengurangan NOx (gas yang sangat reaktif seperti oksida nitrat (NO) dan nitrogen dioksida (NO ₂ )) untuk emisi baterai dan pengurangan NOx dalam emisi cerobong asap.

-Ini digunakan sebagai plasticizer; aditif untuk cat dan untuk merawat permukaan.

-Meningkatkan porositas rambut memungkinkan pigmen pewarna memiliki penetrasi yang lebih besar, yang mencapai hasil akhir yang lebih baik.

-Ammonium hidroksida digunakan sebagai agen antimikroba dalam pengolahan air limbah. Selain itu, ia terlibat dalam sintesis kloramin. Zat ini memiliki fungsi yang mirip dengan klorin dalam pemurnian air kolam renang, memiliki keuntungan karena tidak terlalu beracun.

-Ini digunakan sebagai penghambat korosi dalam proses penyulingan minyak.

-Ini digunakan sebagai agen pembersih di berbagai produk industri dan komersial, digunakan pada berbagai permukaan, termasuk: baja tahan karat, porselen, kaca dan oven.

-Selain itu, digunakan dalam produksi deterjen, sabun, farmasi dan tinta.

Di bidang pertanian

Meskipun tidak diberikan secara langsung sebagai pupuk, amonium hidroksida melakukan ini. Amonia diproduksi dari nitrogen atmosfer dengan metode Haber-Bosch dan diangkut dalam lemari pendingin di bawah titik didihnya (-33 ºC) ke tempat-tempat penggunaan.

Amonia bertekanan disuntikkan, dalam bentuk uap, ke dalam tanah di mana ia segera bereaksi dengan air edafis dan berpindah ke dalam bentuk amonia (NH ₄ ⁺ ), yang tertahan di tempat pertukaran kation tanah. Selain itu, dihasilkan amonium hidroksida. Senyawa ini merupakan sumber nitrogen.

Bersama dengan fosfor dan kalium, nitrogen merupakan tiga serangkai nutrisi tanaman utama yang penting untuk pertumbuhannya.

Referensi

1. Ganong, WF (2002) Fisiologi Medis. Edisi ke-19. Panduan Editorial Moderno.
2. AD Fortes, JP Brodholt, IG Wood, dan L. Vocadlo. (2001). Simulasi ab initio amonia monohidrat (NH ₃ ∙ H ₂ O) dan amonium hidroksida (NH ₄ OH). Institut Fisika Amerika. J. Chem. Phys., Vol. 115, No. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 Februari 2017). Fakta Amonium Hidroksida. Diperoleh dari: thinkco.com
4. Grup Pochteca. (2015). Amonium hidroksida. pochteca.com.mx
5. NJ Health. (sf). Lembar Fakta tentang Zat Berbahaya: Amonium Hidroksida. . Diperoleh dari: nj.gov
6. Pelajar Kimia. (2018). Amonium Hidroksida. Diperoleh dari: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Amonium Hidroksida. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov