탄산 암모늄은 암모니아 특히 무기 염 질소, 상기 화학식 (NH이다 4 ) 2 CO 3 . 그것은 합성 방법을 통해 만들어지며, 그중 황산 암모늄과 탄산 칼슘의 혼합물의 승화가 두드러집니다. (NH 4 ) 2 SO 4 (s) + CaCO 3 (s) => (NH 4 ) 2 CO 3 (초) + CaSO 4 (초).
일반적으로 암모늄 및 탄산 칼슘 염은 용기에서 가열되어 탄산 암모늄을 생성합니다. 이 소금을 대량으로 생산하는 산업적 방법은 물에 암모늄 용액이 들어있는 흡수 탑에 이산화탄소를 통과시킨 다음 증류하는 것입니다.
암모니아, 이산화탄소 및 물을 포함하는 증기는 응축되어 탄산 암모늄 결정을 형성합니다 : 2NH 3 (g) + H 2 O (l) + CO 2 (g) → (NH 4 ) 2 CO 3 (s ). 반응에서 이산화탄소가 물에 용해 된 후 탄산 H 2 CO 3 가 생성되며, 두 개의 양성자 H + 를 두 개의 암모니아 분자로 포기하는 것은이 산입니다 .
물리 화학적 특성
그것은 강한 암모니아 냄새와 풍미를 지닌 흰색의 결정질이며 무색 고체입니다. 58ºC에서 녹아 암모니아, 물, 이산화탄소로 분해됩니다. 정확히 이전의 화학 방정식이지만 반대 방향입니다.
그러나 이러한 분해는 두 단계로 이루어집니다. 먼저 NH 3 분자 가 방출되어 중탄산 암모늄 (NH 4 HCO 3 )을 생성합니다. 둘째, 가열이 계속되면 탄산염이 불균형하여 더 많은 기체 암모니아를 방출합니다.
물에 잘 녹고 알코올에 덜 녹는 고체입니다. 그것은 물과 수소 결합을 형성하고 5g을 물 100g에 녹이면 pH가 약 8.6 인 염기성 용액을 생성합니다.
물에 대한 친화력이 높기 때문에 흡습성 고체 (수분 흡수)가되어 무수 형태로 찾기가 어렵습니다. 사실, 그것의 일 수화 된 형태 인 (NH 4 ) 2 CO 3 · H 2 O)는 무엇보다도 가장 일반적이며 소금이 어떻게 암모니아 가스를 운반하여 냄새를 유발하는지 설명합니다.
공기 중에서는 분해되어 중탄산 암모늄과 탄산 암모늄 (NH 4 NH 2 CO 2 )을 생성합니다.
화학 구조
위 이미지는 탄산 암모늄의 화학 구조를 보여줍니다. 가운데에는 음이온 CO 3 2– , 검은 색 중심과 빨간색 구체가있는 평평한 삼각형; 그리고 그것의 양면에, NH 4 + 암모늄 양이온 은 사면체 기하학을 가지고 있습니다.
암모늄 이온의 기하학은 질소 원자 의 sp 3 혼성화 에 의해 설명되며, 수소 원자 (흰색 구체)를 사면체 형태로 배열합니다. 3 개의 이온 중 상호 작용은 수소 결합 (H 3 N-H-O-CO 2 2– )에 의해 설정됩니다.
기하학적 구조 덕분에 단일 CO 3 2– 음이온 은 최대 3 개의 수소 결합을 형성 할 수 있습니다. NH 4 + 양이온 은 양전하 사이의 정전기 반발로 인해 해당 4 개의 수소 결합을 형성하지 못할 수 있습니다.
이러한 모든 상호 작용의 결과는 사방 정계 시스템의 결정화입니다. 왜 흡습성이 있고 물에 용해됩니까? 대답은 위의 같은 단락에 있습니다 : 수소 결합.
이러한 상호 작용은 무 수염에서 물을 빠르게 흡수하여 (NH 4 ) 2 CO 3 · H 2 O)를 형성합니다. 이로 인해 이온의 공간적 배열이 변경되고 결과적으로 결정 구조가 변경됩니다.
구조적 호기심
(NH 4 ) 2 CO 3가 보이는 것처럼 단순하지만 무수한 변형에 매우 민감하여 구조가 고체의 실제 구성에 따라 수수께끼가됩니다. 이 구조는 결정에 영향을 미치는 압력에 따라 달라집니다.
수소 이온이 결합 된 코 플레너 체인으로 배열되는 몇몇 저자 (즉, 일련의 NH와 연쇄 발견 4 + -CO 3 2-가 있는 물 분자는 아마도 다른 사용자 링커 역할 - …). 쇠사슬.
더욱이, 지상의 하늘을 초월하여 우주 또는 성간 조건에서 이러한 결정은 무엇입니까? 탄산염 종의 안정성 측면에서 그들의 구성은 무엇입니까? 행성의 얼음 덩어리와 혜성에 갇힌이 결정의 큰 안정성을 확인하는 연구가 있습니다.
이를 통해 탄소, 질소 및 수소 매장량으로 작용할 수 있으며, 태양 복사를 받으면 아미노산과 같은 유기 물질로 변환 될 수 있습니다.
즉,이 얼어 붙은 암모니아 블록은 우주에서 "생명의 기계를 시작하는 바퀴"의 운반자가 될 수 있습니다. 이러한 이유로 우주 생물학과 생화학 분야에 대한 그의 관심이 커지고 있습니다.
응용
가열하면 이산화탄소와 암모늄 가스가 생성되기 때문에 발효제로 사용됩니다. 탄산 암모늄은 현대 베이킹 파우더의 선구자이며 쿠키와 플랫 브레드를 굽는 데 사용할 수 있습니다.
그러나 케이크 굽기에는 권장되지 않습니다. 케이크의 두께로 인해 암모늄 가스가 내부에 갇혀 불쾌한 맛을냅니다.
거담제로 사용됩니다. 즉, 기관지 충혈을 풀어 기침을 완화합니다. 이러한 이유로 농업에서 사용되는 살균 작용이 있습니다. 또한 식품에 존재하는 산도 조절제이며 고압 조건에서 요소와 히단 토인의 유기 합성에 사용됩니다.
위험
탄산 암모늄은 독성이 매우 높습니다. 접촉시 인간의 구강에 급성 자극을 일으킴.
또한 섭취하면 위 자극을 유발합니다. 탄산 암모늄에 노출 된 눈에서도 유사한 작용이 관찰됩니다.
염분 분해로 인한 가스를 흡입하면 코, 목 및 폐를 자극하여 기침과 호흡 곤란을 유발할 수 있습니다.
공복 견이 40mg / kg 체중의 탄산 암모늄에 급성 노출되면 구토와 설사가 발생합니다. 더 많은 양의 탄산 암모늄 (200mg / kg 체중)은 종종 치명적입니다. 심장 손상이 사망 원인으로 표시됩니다.
매우 높은 온도와 산소가 풍부한 공기로 가열하면 독성 NO 2 가스가 방출 됩니다.
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