Acetato de amônio: estrutura, propriedades, usos e riscos

O acetato de amónio é um sal inorgânico que tem a fórmula química NH 4 CH 3 COOH. É derivado da mistura de ácido acético, presente no vinagre comercial na concentração de 5%, e amônia. Ambas as substâncias iniciais têm odores característicos, por isso é possível ter uma idéia de por que esse sal cheira a vinagre-amônia.

No entanto, o aspecto saliente deste sal não é o cheiro, mas o baixo ponto de fusão. É tão baixo que em qualquer laboratório pode ser obtido em sua versão líquida, onde os íons fluem livremente para transportar cargas elétricas.

Acetato de amônio: estrutura, propriedades, usos e riscos 1

Cristais de acetato de amônio. Fonte: Vidak [domínio público].

Por outro lado, o acetato de amônio é deliquescente; isto é, absorve água ou umidade do ambiente até que se dissolva completamente. É por isso que, embora em estado anidro seus cristais sejam brancos, eles rapidamente se tornam brilhantes (como aqueles no copo da imagem superior).

Sendo uma fonte sólida de amônia, deve ser manuseada de forma a minimizar a inalação de seus vapores. Mas, apesar dessa característica negativa, o NH 4 CH 3 COOH é útil para a preparação de soluções tampão que conservam os alimentos, enquanto é um componente de certos solventes extratores de proteínas.

Estrutura de acetato de amônio

Acetato de amônio: estrutura, propriedades, usos e riscos 2

Íons de acetato de amônio. Fonte: CCoil [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Os íons que compõem o acetato de amônio em um modelo de esfera e barra são mostrados na imagem acima. À esquerda está o cátion da geometria tetraédrica, NH 4 + , enquanto à direita o ânion molecular com dois elétrons deslocalizados entre dois átomos de oxigênio, CH 3 COO (a linha pontilhada entre as esferas vermelhas).

Assim, ambos os íons, NH 4 + e CH 3 COO , são mantidos juntos por sua atração eletrostática que, juntamente com as repulsões entre cargas iguais, acabam por definir um cristal. Esse cristal de acetato de amônio possui uma estrutura ortorrômbica, que pode ser observada em amostras microscópicas ou mesmo em tamanhos visíveis.

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Não é apenas importante a ligação iônica deste sal, mas também as ligações de hidrogênio. O NH 4 + pode doar até quatro dessas pontes; isto é, cada um dos vértices do tetraedro um átomo de oxigénio a partir de um bancadas CH 3 COO vizinho (H 3 N + -H- OCOCH 3 ).

Em teoria, as forças dentro de seus cristais devem ser muito fortes; mas experimentalmente ocorre o contrário, pois derrete apenas a 114 ° C. Portanto, as ligações de hidrogênio não compensam a fraqueza de sua ligação iônica, nem a baixa energia reticular do cristal ortorrômbico do NH 4 CH 3 COO.

Outras composições e água

Foi dito no início que o acetato de amônio é preparado pela mistura de ácido acético e amônia. Assim, o sal pode também ser expressa como: NH 3 · CH 3 COOH. Assim, dependendo da composição, outras estruturas podem ser obtidas: NH 3 · 2CH 3 COOH ou NH 3 · 5CH 3 COOH, por exemplo.

Também foi mencionado que absorve umidade suficiente. Ao fazê-lo, incorporando cristais moléculas de água, que é hidrolisado para dar NH 3 ou CH 3 COOH; e é por isso que o sal emite o cheiro de amônia ou vinagre.

Propriedades

Aparência física

Cristais brancos deliquescentes com cheiro de vinagre e amônia.

Massa molar

77,083 g / mol.

Densidade

1.073 g / mL a 25 ° C.

Ponto de fusão

114 ° C. Este valor é consideravelmente mais baixo em comparação com outros sais ou compostos iônicos. Além disso, falta um ponto de ebulição devido à formação de amônia, envolvendo a decomposição do sal.

Solubilidade

143 g / 100 mL a 20 ° C. Observe sua extraordinária solubilidade em água, que demonstra a afinidade sentida pelas moléculas de água pelos íons NH 4 + e CH 3 COO hidratando-os em esferas aquosas.

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Sua solubilidade não é tal em solventes menos polares. Por exemplo, em 100 mL de metanol a 15 ° C 7,89 g de dissolvido NH 4 CH 3 COO.

Estabilidade

Como é deliquescente, evite armazená-lo em espaços úmidos. Da mesma forma, ao absorver água, libera amônia e, portanto, se decompõe.

pKa

9.9

Essa constante corresponde à acidez do íon amônio:

NH 4 + + B <=> NH 3 + HB

Onde HB é um ácido fraco. Se a base B for sobre a água, ela terá sua reação de hidrólise:

NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +

Em que a espécie H 3 O + define o pH da solução.

Por outro lado, o acetato também contribui para o pH:

CH 3 COO + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH

Assim, ambas as espécies H 3 O + e OH são neutralizadas, obtendo um pH neutro 7. No entanto, de acordo com Pubchem, soluções altamente concentradas de acetato de amônio têm um pH ácido; o que significa que a hidrólise do NH 4 + predomina sobre a do CH 3 COO .

Entalpia do treinamento padrão

Δ f H 298 = -615 kJ / mol.

Usos

Analítico

As soluções aquosas de acetato de sódio permitem a solubilização de sulfatos de chumbo, ferro e zinco, e sua concentração pode ser determinada posteriormente por espectroscopia de absorção atômica.

Meio condutor

Como derrete a uma temperatura baixa em comparação com outros sais, seu líquido pode ser usado para conduzir a corrente elétrica que inflama o circuito de uma lâmpada.

Buffer

Ele pode regular as alterações de pH em intervalos ácidos ou básicos, que são usados ​​para manter um pH constante em, por exemplo, carnes, chocolates, queijos, vegetais ou outros produtos alimentícios.

No gelo e no solo

É um sal biodegradável e relativamente barato, usado para descongelar estradas geladas. Além disso, por ser uma fonte de nitrogênio solúvel em água, é usada para fins agrícolas para determinar os níveis de potássio.

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Agente precipitante

Este sal é usado para precipitar proteínas para realizar análises cromatográficas.

Remédio

O acetato de amônio funciona como agente diurético na medicina veterinária e também é um sal necessário para a síntese de insulina e penicilina.

Riscos

A seguir, alguns riscos ou conseqüências negativas que o acetato de amônio causa:

– Pode causar irritações leves na pele, mas não absorvida.

– Quando ingerido causa dor de estômago, diarréia, diurese, ansiedade, aumento da necessidade de urinar, tremor e outros sintomas relacionados ao envenenamento por amônia, além de danificar o fígado.

– Sua inalação irrita o nariz, garganta e pulmões.

De resto, não se sabe se pode gerar câncer, e qualquer possível risco de incêndio por esse sal é descartado (pelo menos em condições normais de armazenamento).

Referências

  1. Inger Nahringbauer. (1967). Estudos de ligação de hidrogênio. XIV A estrutura cristalina do acetato de amônio. Instituto de Química, Universidade de Uppsala, Uppsala, Suécia. Cryst Act. 23, 956.
  2. Centro Nacional de Informação Biotecnológica. (2019). Acetato de amônio Banco de Dados PubChem. CID = 517165. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Sullivan Randy. (2012). Condutividade do acetato de amônio. Recuperado de: chemdemos.uoregon.edu
  4. Viachem, Ltd. (sf). Acetato de amônio Recuperado de: viacheminc.com
  5. Wikipedia (2019). Acetato de amônio Recuperado de: en.wikipedia.org
  6. Departamento de Saúde de Nova Jersey. (2012). Acetato de amônio: ficha sobre substâncias perigosas. [PDF]. Recuperado de: nj.gov
  7. Xueyanghu (sf). Usos e riscos do acetato de amônio. Recuperado de: xueyanghu.wordpress.com

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