Structure, propriétés, utilisations et risques de l'acétate d'ammonium

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Robert Johnston

le Acétate d'ammonium est un sel inorganique dont la formule chimique est NH4CH3COOH. Il est dérivé d'un mélange d'acide acétique, présent dans le vinaigre commercial à une concentration de 5%, et d'ammoniaque. Les deux substances de départ ont des odeurs caractéristiques, il est donc possible de se faire une idée de la raison pour laquelle ce sel sent le vinaigre-ammoniac.

Cependant, l'aspect le plus remarquable de ce sel n'est pas son odeur, mais son point de fusion bas. Il est si bas que dans n'importe quel laboratoire, il pourrait être obtenu dans sa version liquide, où les ions circulent librement pour transporter des charges électriques..

Cristaux d'acétate d'ammonium. Source: Vidak [domaine public].

Par contre, l'acétate d'ammonium est déliquescent; c'est-à-dire qu'il absorbe l'eau ou l'humidité de l'environnement jusqu'à ce qu'il se dissolve complètement. C'est pourquoi, bien qu'à l'état anhydre ses cristaux soient blancs, ils deviennent rapidement brillants (comme ceux du bécher dans l'image ci-dessus).

Étant une source solide d'ammoniac, il doit être manipulé de manière à minimiser l'inhalation de ses vapeurs. Mais, malgré cette caractéristique négative, le NH4CH3COOH est utile pour la préparation de solutions tampons qui préservent les aliments, ainsi que d'être un composant de certains solvants d'extraction de protéines.

Index des articles

  • 1 Structure de l'acétate d'ammonium
    • 1.1 Autres compositions et eau
  • 2 propriétés
    • 2.1 Apparence physique
    • 2.2 Masse molaire
    • 2.3 Densité
    • 2.4 Point de fusion
    • 2.5 Solubilité
    • 2.6 Stabilité
    • 2,7 pKa
    • 2.8 Enthalpie de formation standard
  • 3 utilisations
    • 3.1 Analytique
    • 3.2 Conducteur moyen
    • 3.3 Tampon
    • 3.4 Sur la glace et les sols
    • 3.5 Agent précipitant
    • 3.6 Médecine
  • 4 risques
  • 5 Références

Structure de l'acétate d'ammonium

Ions d'acétate d'ammonium. Source: CCoil [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

L'image ci-dessus montre les ions qui composent l'acétate d'ammonium dans un modèle de sphères et de bâtonnets. Sur la gauche se trouve le cation de la géométrie tétraédrique, NH4+, tandis qu'à sa droite l'anion moléculaire avec deux électrons délocalisé entre deux atomes d'oxygène, CH3ROUCOULER- (la ligne pointillée entre les sphères rouges).

Donc les deux ions, NH4+ et CH3ROUCOULER-, ils sont maintenus ensemble par leur attraction électrostatique qui, avec les répulsions entre charges égales, finit par définir un cristal. Ce cristal d'acétate d'ammonium a une structure orthorhombique, qui pourrait être observée dans des échantillons microscopiques ou même de tailles visibles..

Non seulement la liaison ionique est importante pour ce sel, mais aussi les liaisons hydrogène. NH4+ vous pouvez donner jusqu'à quatre de ces ponts; c'est-à-dire que dans chacun des sommets de son tétraèdre se trouve un atome d'oxygène provenant d'un CH3ROUCOULER- voisin (H3N+-H- OCOCH3).

En théorie, les forces à l'intérieur de vos cristaux devraient alors être très fortes; mais expérimentalement le contraire se produit, car il ne fond qu'à 114 ° C. Par conséquent, les liaisons hydrogène ne compensent pas la liaison ionique faible, ni la faible énergie de réseau du cristal orthorhombique NH.4CH3ROUCOULER.

Autres compositions et eau

Il a été dit à l'origine que l'acétate d'ammonium est préparé en mélangeant de l'acide acétique et de l'ammoniac. Par conséquent, le sel peut également être exprimé par: NH3CH3COOH. Ainsi, en fonction de la composition, d'autres structures peuvent être obtenues: NH32CH3COOH ou NH35CH3COOH, par exemple.

En outre, il a été mentionné qu'il absorbe un peu d'humidité. Ce faisant, il incorpore des molécules d'eau dans ses cristaux, qui s'hydrolysent pour donner NH3 ou CH3COOH; et c'est pourquoi le sel dégage une odeur d'ammoniaque ou de vinaigre.

Propriétés

Apparence physique

Cristaux blancs déliquescents avec une odeur de vinaigre et d'ammoniaque.

Masse molaire

77,083 g / mol.

Densité

1073 g / mL à 25 ° C.

Point de fusion

114 ° C Cette valeur est considérablement inférieure à celle d'autres sels ou composés ioniques. De plus, il n'a pas de point d'ébullition en raison de la formation d'ammoniac, ce qui implique la décomposition du sel..

Solubilité

143 g / 100 mL à 20 ° C A noter son extraordinaire solubilité dans l'eau, qui montre l'affinité ressentie par les molécules d'eau pour les ions NH.4+ et CH3ROUCOULER-, les hydrater dans des sphères aqueuses.

Sa solubilité n'est pas telle dans les solvants moins polaires. Par exemple, dans 100 mL de méthanol à 15 ° C, 7,89 g de NH sont dissous4CH3ROUCOULER.

Stabilité

Il est déliquescent, vous devez donc éviter de le stocker dans des espaces humides. De plus, en absorbant de l'eau, il libère de l'ammoniac et se décompose donc.

pKa

9,9.

Cette constante correspond à l'acidité de l'ion ammonium:

NH4+  +  B <=> NH3  +  HB

Où HB est un acide faible. Si la base B concerne l'eau, elle aura sa réaction d'hydrolyse:

NH4+  +  HdeuxOU ALORS  <=>  NH3  +  H3OU ALORS+

Dans lequel l'espèce H3OU ALORS+ définit le pH de la solution.

D'autre part, l'acétate contribue également au pH:

CH3ROUCOULER- + HdeuxOU ALORS <=> CH3COOH + OH-

Ainsi, les deux espèces H3OU ALORS+ et OH- ils sont neutralisés donnant un pH neutre de 7. Cependant, selon Pubchem, les solutions d'acétate d'ammonium hautement concentrées ont un pH acide; ce qui signifie que l'hydrolyse du NH prédomine4+ sur le CH3ROUCOULER-.

Enthalpie de formation standard

ΔFH298 = -615 kJ / mol.

Applications

Analytique

Des solutions aqueuses d'acétate de sodium permettent de solubiliser les sulfates de plomb, de fer et de zinc, pour ensuite déterminer leur concentration par spectroscopie d'absorption atomique.

Conducteur moyen

Comme il fond à basse température par rapport à d'autres sels, son liquide peut être utilisé pour conduire le courant électrique qui éclaire le circuit d'une ampoule..

Amortir

Il peut réguler les changements de pH dans les plages acides ou basiques, ce qui est utilisé pour maintenir un pH constant, par exemple dans les viandes, les chocolats, les fromages, les légumes ou d'autres produits alimentaires.

Sur la glace et les sols

C'est un sel relativement bon marché et biodégradable, utilisé pour dégivrer les routes verglacées. De même, comme il s'agit d'une source d'azote soluble dans l'eau, il est utilisé à des fins agricoles pour déterminer les niveaux de potassium..

Agent précipitant

Ce sel est utilisé pour précipiter les protéines pour l'analyse chromatographique..

Médicament

L'acétate d'ammonium fonctionne comme un diurétique en médecine vétérinaire et est également un sel nécessaire à la synthèse de l'insuline et de la pénicilline.

Des risques

Ci-dessous et enfin, certains risques ou conséquences négatives causés par l'acétate d'ammonium sont énumérés:

- Peut causer une légère irritation cutanée, mais pas absorbé par celui-ci.

- Lorsqu'il est ingéré, il provoque des maux d'estomac, de la diarrhée, une diurèse, de l'anxiété, un besoin accru d'uriner, des tremblements et d'autres symptômes liés à l'intoxication à l'ammoniaque, ainsi que des lésions hépatiques..

- L'inhalation irrite le nez, la gorge et les poumons.

Pour le reste, on ne sait pas s'il peut provoquer un cancer, et tout risque d'incendie éventuel lié à ce sel est exclu (du moins dans des conditions normales de stockage)..

Les références

  1. Inger Nahringbauer. (1967). Études sur les liaisons hydrogène. XIV. La structure cristalline de l'acétate d'ammonium. Institut de chimie, Université d'Uppsala, Uppsala, Suède. Acta Cryst. 23 956.
  2. Centre national d'information sur la biotechnologie. (2019). Acétate d'ammonium. Base de données PubChem. CID = 517165. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Sullivan Randy. (2012). Conductivité de l'acétate d'ammonium. Récupéré de: chemdemos.uoregon.edu
  4. Viachem, Ltd. (s.f.). Acétate d'ammonium. Récupéré de: viacheminc.com
  5. Wikipédia. (2019). Acétate d'ammonium. Récupéré de: en.wikipedia.org
  6. Département de la santé du New Jersey. (2012). Acétate d'ammonium - Fiche d'information sur les substances dangereuses. [PDF]. Récupéré de: nj.gov
  7. Xueyanghu. (s.f.). Utilisations et risques de l'acétate d'ammonium. Récupéré de: xueyanghu.wordpress.com

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