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Amonio (química)

amonio (química) - Wikilingue - Encydia

Modelo de bolas e varetas do catión amonio.
Para outros usos deste termo, veja-se Amonio (desambiguación).

O catión amonio é um catión poliatómico carregado positivamente, de fórmula química NH4+. Tem uma massa molecular de 18,05 e está formado pela protonación de amoníaco (NH3). O ion resultante tem uma pKa de 9,25. Os nomes amonio e aminio também são nomes gerais para as aminas substituídas protonadas ou carregadas positivamente, e os cationes amonio cuaternario N+R4, onde um ou mais átomos de hidrógeno são substituídos por grupos alugo (que podem ser simbolizados como R).

Conteúdo

Química

Fumaças de ácido clorhídrico e amoníaco formando uma nuvem branca de cloruro de amonio.

O amoníaco é uma base débil: reage com ácidos de Bronsted (doadores de elétrons) para produzir o ion amonio. Quando se dissolve amoníaco em água, uma quantidade significativa dele reage com os iones hidronio na água para produzir iones amonio. O ion amonio resultante é um ácido conjugado comparativamente forte, e reage com qualquer base, regenerando a molécula de amoníaco neutra. Em solução acuosa, o grau em que o amoníaco forma ion amonio depende do pH da solução.

\mathrm{H^{+}} + \underbrace{\mathrm{:\!NH_3}}_{\textrm{ammonia}} \rightleftharpoons \underbrace{\mathrm{NH_{4}^{+}}}_{\underset{\textrm{ion}}{\textrm{ammonium}}}

O par electrónico livre no nitrógeno (N) no amoníaco está representado como um par de pontos. Este par de elétrons forma o enlace com o protón H+.

No ion amonio, o átomo de nitrógeno forma quatro enlaces covalentes, em vez de três como no amoníaco, formando uma estrutura que é isoelectrónica à molécula de metano e, em consequência, é energeticamente favorável.

A formação dos compostos de amonio também pode suceder na fase de vapor; por exemplo, quando vapores de amoníaco entram em contacto com vapores de cloruro de hidrógeno, se forma uma nuvem branca de cloruro de amonio, que eventualmente se deposita como uma capa delgada de sólido sobre as superfícies. Os cationes amonio assemelham-se aos metais alcalinos como o Na+ ou o K+ e pode ser encontrado em sais como o bicarbonato de amonio, cloruro de amonio, e nitrato de amonio. Os sais de amonio mais simples são muito solubles em água.

A redução do catión amonio liberta gás amoníaco e hidrógeno:

2NH4+ + 2e → 2NH3 + H2

Os radicais de amonio podem dissolver-se em mercurio para formar uma amalgama. Praticamente pode levar-se a cabo mediante a electrólisis de uma solução de amonio com um eléctrodo de mercurio.[1] Esta amalgama decompõe-se espontaneamente para produzir amoníaco e hidrógeno.[2]

Iones de amonio substituídos

Qualquer átomo de hidrógeno no ion amonio pode ser substituído com um grupo alugo (ou outro radical orgânico) para formar um ion amonio substituído, também chamado ion aminio. Dependente do número de grupos de radicais orgânicos, pode-se chamar catión de amonio primário, secundário, terciário, ou cuaternario. Existem em equilíbrio com sua respectiva amina substituída, dependendo do pH.

Só os cationes de amonio cuaternarios estão carregados permanentemente. Estes cationes, vg. o catión tetra-n-butilamonio são usados algumas vezes para substituir aos iones sodio ou potasio e incrementar a solubilidad global dos compostos em solventes orgânicos, baseados nos princípios HSAB. Os sais de amonio cuaternario são usados frequentemente como catalizadores de transferência de fase pela mesma razão.

Um exemplo de uma reacção que forma um ion amonio é a que há entre a dimetilamina, (CH3)2NH, com um ácido para produzir o catión dimetilaminio, (CH3)2NH2+:

Dimethylammonium-formation-2D.png

Biologia

Artigo principal: Excreción

Os iones amonio são um produto tóxico de elimino do metabolismo nos animais. Nos peixes e invertebrados acuáticos, se excreta directamente na água. Em mamíferos, tiburones, e anfibios, converte-se no ciclo da urea em urea , como é menos tóxica e pode ser armazenada mais eficientemente. Em aves, reptiles e serpentes terrestres, o amonio metabólico é convertido em ácido úrico, que é sólido, e pode ser excretado com mínimas perdas de água.[3]

O amonio é tóxico para os humanos em altas concentrações, e pode causar danos na mucosa que recobre os pulmões, ou queimaduras alcalinas.[4]

Veja-se também

Referências

  1. Pseudo-binary compounds
  2. «Ammonium Salts», VIAS Encyclopedia, http://www.vias.org/encyclopedia/chem_ammonia_salts.html 
  3. Campbell, Neil A.; Jane B. Reece (2002). «44», Biology, 6th edition edição, San Francisco, Califórnia: Pearson Education, Inc., pp. 937-938. ISBN 0-8053-6624-5.
  4. «Ammonia Toxicity».
Obtido de http://ks312095.kimsufi.com../../../../articles/a/t/e/Ate%C3%ADsmo.html"