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Home Chimica

Ammoniaca

di Chimicamo
9 Novembre 2022
in Chimica, Chimica Generale
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Ammoniaca- chimicamo

Ammoniaca- chimicamo

L’ ammoniaca è un gas incolore, dall’odore pungente, penetrante e caratteristico avente formula NH3 e costituisce il composto di partenza di molte specie tra cui le ammine e i sali di ammonio quaternari.

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1 Struttura
2 Usi

Struttura

Ha una struttura tetraedrica deformata con angoli di legame H-N-H di circa 108° in cui l’atomo di azoto ibridato sp3 si trova al centro e lega i 3 atomi di idrogeno. La base del tetraedro è costituita da un triangolo equilatero ai cui vertici si trovano i tre atomi di idrogeno mentre il quarto vertice del tetraedro è occupato dal doppietto elettronico solitario dell’azoto.

ammoniaca

Grazie al doppietto elettronico presente sull’azoto l’ammoniaca è una base secondo Brønsted-Lowry e dà luogo in acqua a soluzioni basiche con una costante Kb= 1.85 ∙ 10-5 relativa all’equilibrio:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH–

L’ammoniaca è una molecola polare e forma legami a idrogeno e dà luogo anche se in misura minore rispetto all’acqua alla autoionizzazione secondo l’equilibrio:

2 NH3 ⇌ NH4+ + NH2–

Tale equilibrio ha infatti una costante K = [NH4+][NH2–] dell’ordine di 10-30 mentre la costante Kw  di autoionizzazione dell’acqua è dell’ordine di 10-14.

L’ammoniaca è una molecola polare e pertanto è solubile in acqua oltre che in metanolo, etanolo, etere e cloroformio.

Fu isolata per la prima volta dal chimico britannico Joseph Priestley nel 1774 e attualmente viene prodotta su scala industriale secondo il processo Haber.

L’ammoniaca è un composto stabile e si decompone in presenza di un catalizzatore metallico come il nichel secondo la reazione:

2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g)

Può dare una reazione di combustione in presenza di aria secondo la reazione altamente esotermica:

4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O

Una miscela di aria e ammoniaca fatta passare a 800°C su un catalizzatore di platino e rodio dà luogo alla formazione di monossido di azoto secondo la reazione:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

Può ossidarsi ad azoto molecolare in presenza di alcuni ossidi metallici a caldo; ad esempio:

  Reazioni di isomerizzazione

3 CuO + 2 NH3 → N2 + 3 Cu + 3 H2O

3 PbO + 2 NH3 → N2 + 3 Pb + 3 H2O

Reagisce con gli alogeni anche se, a seconda dell’alogeno dà luogo alla formazione di prodotti diversi. In presenza di un eccesso di cloro forma tricloruro di azoto e cloruro di idrogeno:

NH3 + 3 Cl2 → NCl3 + 3 HCl

Quando invece l’ammoniaca è in eccesso dà luogo alla formazione di azoto e cloruro di ammonio:

8 NH3 + 3 Cl2 → 6 NH4Cl + N2

Analoga reazione avviene con il bromo:

8 NH3 + 3 Br2 → 6 NH4Br + N2

Quando lo iodio è fatto reagire con l’ammoniaca anidra a bassa temperatura si forma l’addotto NI3∙NH3 secondo la reazione:

3 NH3 + 3 I2 → NI3∙NH3 + 3 HI

Tale composto può facilmente dar luogo a una reazione esplosiva se viene colpito, secondo la reazione:

8 NI3∙NH3 → 5 N2+ 9 I2 + 6 NH4I

Alla temperatura di 200°C e alla pressione di 80-100 atm l’ammoniaca si combina con il biossido di carbonio per dare urea:

2 NH3 + CO2 → NH2CONH2 + H2O

Reagisce con metalli alcalini come sodio e potassio per dare rispettivamente sodioammide e potassio ammide e idrogeno gassoso:

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

Forma composti di coordinazione con numerosi metalli tra cui argento e rame del tipo [Ag(NH3)2]+ e [Cu(NH3)4(H2O)2]2+.

Usi

L’ammoniaca è un composto estremamente importante in campo industriale e ha moltissimi utilizzi tra cui:

  • Ottenimento di rayon o urea
  • Sintesi dell’acido nitrico nel processo Ostwald
  • Sintesi dell carbonato di sodio nel processo Solvay
  • Per ottenere fertilizzanti tra cui l’urea ammonio fosfato
  • Come refrigerante
  • Per la produzione di esplosivi
  • Nelle tinture per capelli
  • Come sgrassante di vetri e superfici

Soluzioni diluite di ammoniaca vengono usate per usi domestici come rimedio per le punture di insetti e per eliminare le macchie di vino dai tessuti, per la pulizia di tappeti e moquette, per eliminare l’odore di muffa oltre che come sgrassatore.

Tags: basi di Brønsted-Lowrycatalizzatoriibridazionelegami a idrogenomolecole polariprocesso Haberreazioni di combustionestruttura

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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