Wzór jonu amonu (NH4+), właściwości i zastosowań

On Jon amoniowy Jest to kation poliatomiczny o dodatnim obciążeniu, którego wzór chemiczny to NH₄⁺. Cząsteczka nie jest płaska, ale ma kształt czworościanu. Cztery atomy wodoru tworzą cztery rogi.

Azot amoniaku ma kilka nieistotnych elektronów zdolnych do zaakceptowania protonu (podstawy Lewisa), że jon amonu powstaje przez protonowanie amoniaku zgodnie z reakcją: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Rycina 1: Struktura jonów amonowych.

Nazwa amonu podaje się również aminom zastępczym lub podstawionym kationom amonowym. Na przykład chlorek metymoniowy jest jonowym solą jonową₃NH₄Cl, gdzie jon chlorkowy jest powiązany z metyloaminą.

Jon amonowy ma bardzo podobne właściwości do najcięższych metali alkalicznych i jest często uważane za bliskie względne. Oczekuje się, że amon będzie zachowywał się jak metal przy bardzo wysokim ciśnieniu, ponieważ w gigantycznych planach gazowych, takich jak Uran i Neptun.

Jon amonu odgrywa ważną rolę w syntezie białek w ludzkim ciele. Podsumowując, wszystkie żywe istoty potrzebują białek, które są tworzone przez około 20 różnych aminokwasów. Podczas gdy rośliny i mikroorganizmy mogą syntetyzować większość aminokwasów z azotu w atmosferze, zwierzęta nie mogą.

W przypadku ludzi niektóre aminokwasy w ogóle nie mogą być zsyntetyzowane i należy je spożywać jako niezbędne aminokwasy.

Inne aminokwasy mogą być jednak syntetyzowane przez mikroorganizmy w przewodzie pokarmowym za pomocą jonów upomnienia. Zatem ta cząsteczka jest kluczową postacią w cyklu azotu i syntezy białek.

[TOC]

Nieruchomości

Rozpuszczalność i masa cząsteczkowa

Jon amonowy ma masę cząsteczkową 18 039 g/mol i rozpuszczalność 10,2 mg/ml wody (National Center for Biotechnology Information, 2017). Podczas rozpuszczania amoniaku w wodzie jon amonu powstaje zgodnie z reakcją:

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + Oh^-

Zwiększa to stężenie hydroksylowe w środku poprzez zwiększenie pH rozwiązania (Royal Society of Chemistry, 2015).

Właściwości kwasu podstawowego

Jon amonowy ma 9,25 pkb. Oznacza to, że pH większa niż ta wartość będzie miało kwaśne zachowanie, a niższe pH będzie miało podstawowe zachowanie.

Na przykład, poprzez rozpuszczenie amoniaku w kwasie octowym (PKA = 4,76), para elektronów bez azotu przyjmuje środkowy proton poprzez zwiększenie stężenia wodorotlenków zgodnie z równaniem:

NH₃ + Ch₃Cooh ⇌ nh₄⁺ + Ch₃Gruchać^-

Jednak w obecności silnej zasady, takiej jak wodorotlenek sodu (PKA = 14,93), jon amonu daje proton do pożywki zgodnie z reakcją:

Może ci służyć: Bilans chemiczny: wyjaśnienie, czynniki, typy, przykłady

NH₄⁺ + Naoh ⇌ nh₃ + Na⁺ + H₂ALBO

Podsumowując, przy pH mniejszym niż 9,25 azot będzie protonowany, podczas gdy pH większa niż ta wartość będzie bezbronna. Ma to ogromne znaczenie w zrozumieniu krzywych stopnia i zrozumieniu zachowania substancji takich jak aminokwasy.

Sole amonowe

Jedną z najbardziej charakterystycznych właściwości amoniaku jest jego moc łączenia bezpośrednio z kwasami do wytworzenia soli zgodnie z reakcją:

NH₃ + HX → NH₄X

Zatem z kwasem solnym tworzą chlorek amonu (NH₄Cl); Z kwasem azotowym, azotan amonu (NH₄NIE₃), z kwasem węglowym będzie tworzył węglan amoniczny (NH₄)₂WSPÓŁ₃) itp.

Wykazano, że idealnie suchy amoniak nie będzie połączony z idealnie suchym kwasem chlorowodorowym, będąc wilgotnością niezbędną do wywołania reakcji (VIA Encyclopedia, 2004).

Najpopularniejsze sole amonowe są bardzo rozpuszczalne w wodzie. Wyjątkiem jest heksakloroplatynian amonu, którego tworzenie jest stosowane jako test amonu. Sole azotanu amonu, a zwłaszcza nadchloran.

W nietypowym procesie jony amonu tworzą amalgamat. Takie gatunki są przygotowywane przez elektrolizę roztworu amonu za pomocą katody rtęciowej. Ten amalgamat ostatecznie rozkłada się na swobodnie wolny amoniak i wodór (Johnston, 2014).

Jedną z najczęstszych soli amonowych jest wodorotlenek amonu, który jest po prostu rozpuszczony amoniakiem w wodzie. Ten związek jest bardzo powszechny i ​​występuje naturalnie w środowisku (w powietrzu, wodzie i glebie) oraz we wszystkich roślinach i zwierzętach, w tym ludzi.

Aplikacje

Amon jest ważnym źródłem azotu dla wielu gatunków roślin, zwłaszcza tych, które rosną w glebach niedotlenienia. Jest jednak toksyczny dla większości gatunków upraw i rzadko stosuje się jako jedyne źródło azotu (baza danych, ludzki metabolom, 2017).

Azot (N), powiązany z białkami w martwej biomasie, jest konsumowany przez mikroorganizmy i zamienia się w jony amonowe (NH4+), które można bezpośrednio wchłonąć przez korzenie roślin (na przykład ryż).

Jony amonowe zwykle stają się jonami azotynowymi (NO2-) przez bakterie Nitrosomonas, a następnie drugą konwersję do azotanu (NO3-) przez bakterie nitrobacter.

Trzy największe źródła azotu stosowane w rolnictwie to mocz, amon i azotan. Biologiczne utlenianie amonu do azotanu jest znane jako nitryfikacja. Proces ten rozważa kilka kroków i pośredniczy w bakteriach autotroficznych, wymuszonych aerobiku.

Może ci podać: potas (k)

W zalanych glebach utlenianie NH4+ jest ograniczone. Mocznik rozkłada się enzymem Ureasę lub chemicznie hydrolizowany do amoniaku i CO2.

W przejściu amoniak przekształca się przez bakterie amonifikujące w jonie amonu (NH4+). W następnym etapie amon jest przekształcany przez nitryfikujące bakterie w azotanach (nitryfikacja).

Ta postać, bardzo mobilny azot, jest najczęściej wchłaniana przez korzenie roślin, a także mikroorganizmy w glebie.

Aby zamknąć cykl azotu, gazowy azot w atmosferze staje się azotem biomasy z powodu bakterii Rhizobium, które żyją w tkankach korzeniowych roślin strączkowych (na przykład lucerna oraz w cyjanobakterii i Lazotobacter (Sposito, 2011).

Poprzez rośliny wodne amonu (NH4+) mogą wchłaniać i włączać azot do białek, aminokwasów i innych cząsteczek. Wysokie stężenie amonu może zwiększyć wzrost glonów i roślin wodnych.

Wodorotlenek amonu i inne sole amonowe są szeroko stosowane w przetwarzaniu żywności. Przepisy Administracji Food and Medicines (FDA) potwierdzają, że wodorotlenek amonu jest bezpieczny („ogólnie uznawany za ubezpieczenie” lub GRA) jako środek drożdży, środek kontroli pH i środek wykończenia powierzchownego w żywności.

Lista żywności, w której wodorotlenek amonu jest wykorzystywany jako bezpośredni dodatek do żywności i zawiera produkty upieczone, sery, czekoladki, inne produkty cukiernicze (na przykład karmelos) i pudin. Wodorotlenek amonu jest również stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy w produktach mięsnych.

Amoniak w innych postaciach (na przykład siarczan amonu, alginian amonu) jest stosowany w przyprawach, izolacji białek sojowych, przekąskach, dżemach i galaretkach oraz napojachach niealkoholowych (Pnatasas Azotan Association, 2016).

Pomiar amonu jest stosowany w teście Rambo, szczególnie przydatnym w rozpoznaniu przyczyny kwasicy (identyfikator testu: Rambo Amonium, losowy, mocz, S.F.). Nerka reguluje wydalanie kwasu i ogólnoustrojowy kwas zasadowy.

Zmiana ilości amonu w moczu jest ważnym sposobem, w jaki nerki wykonują to zadanie. Mierzenie poziomu amonu w moczu może zapewnić zrozumienie przyczyny zmiany podstawy kwasu podstawowego u pacjentów.

Poziom amonu w moczu może również dostarczyć wielu informacji na temat codziennej produkcji kwasu u danego pacjenta. Ponieważ większość obciążenia kwasem jednostki pochodzi z połkniętego białka, ilość amonu w moczu jest dobrym wskaźnikiem spożycia białka w diecie.

Może ci służyć: tlenek siarki

Pomiary amonu w moczu mogą być szczególnie przydatne do diagnozy i leczenia pacjentów z kamieniami nerkowymi:

• Wysoki poziom amonu w moczu i pH moczu pod sugeruje straty przewodu pokarmowego. Ci pacjenci są narażeni na kwas moczowy i kamienie szczawianu wapnia.
• Trochę amonu w moczu i wysokie pH moczu sugeruje kwasicę rurkową nerkową. Ci pacjenci są narażeni na obliczenia fosforanu wapnia.
• Pacjenci z kamieniami szczawianu wapnia i fosforanem wapnia są często leczeni cytrynianem w celu podniesienia cytrynianu moczu (naturalny inhibitor szczawianu wapnia i wzrost kryształu fosforanu wapnia).

Ponieważ jednak cytrynian jest metabolizowany w wodorowęglanu (baza), ten lek może również zwiększyć pH moczu. Jeśli pH moczu jest zbyt wysokie w przypadku leczenia cytrynianem, ryzyko kamieni fosforanowych wapnia może być zaangażowane mimowolnie.

Monitorowanie moczu amonowego jest formą tytułu dawki cytrynianu i unikaj tego problemu. Dobra dawka początkowego cytrynianu wynosi około połowy wydalania amonu w moczu (w MEQ każdego).

Wpływ tej dawki na wartości amonu, cytrynianu i pH moczu można monitorować i dostosować dawkę cytrynianu w oparciu o odpowiedź. Spadek amonu w moczu powinien wskazywać, czy obecny cytrynian jest wystarczający do częściowego przeciwdziałania (ale nie całkowicie) codziennego obciążenia kwasem tego pacjenta.

Bibliografia

1. Baza danych, ludzki metabolom. (2017, 2 marca). Metabokard do pokazywania amonu. Źródło: HMDB.AC.
2. Johnston, f. J. (2014). Sól amonowa. Accesscience odzyskane: Accessicience.com.
3. National Center for Biotechnology Information. (2017, 25 lutego). Baza danych złożona Pubchem; CID = 16741146. Pobrano z Pubchem.
4. PNATASSIUM Azotan Association. (2016). Azotan (NO3-) w porównaniu do amonu (NH4+). Odzyskane z KNO3.org.
5. Royal Society of Chemistry. (2015). Jon amonowy. Chemspider odzyskał: Chemspider.com.
6. Sposito, g. (2011, 2 września). Gleba. Odzyskane z Britannica Encyclopedia: Britannica.com.
7. Identyfikator testu: Rambo amon, losowy, mocz. (S.F.). Pobrano z Encyclopediamamamedical Laboratorie.com.
8. Sposoby encyklopedii . (2004, 22 grudnia). Sole amonowe. Odzyskane z Encyclopedia Roads.org.