Ammonium ion (NH4+) rumus, sifat dan penggunaan

Dia Ion amonium Ini adalah kation poliiatomik dengan beban positif yang formula kimianya adalah NH₄⁺. Molekulnya tidak datar, tetapi memiliki bentuk tetrahedron. Keempat atom hidrogen membentuk empat sudut.

Nitrogen amonia memiliki beberapa elektron yang tidak dibagikan yang mampu menerima proton (basis Lewis) bahwa ion amonium dibentuk oleh protonasi amonia menurut reaksi: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Gambar 1: Struktur ion amonium.

Nama amonium juga diberikan untuk penggantian amina atau kation amonium tersubstitusi. Misalnya, methymonium chloride adalah ionic ionic ionic₃NH₄Cl dimana ion klorida terkait dengan metilamin.

Ion amonium memiliki sifat yang sangat mirip dengan logam alkali terberat dan sering dianggap sebagai kerabat dekat. Amonium diperkirakan berperilaku seperti logam pada tekanan yang sangat tinggi, seperti di dalam planet gas raksasa seperti Uranus dan Neptunus.

Ion amonium memainkan peran penting dalam sintesis protein dalam tubuh manusia. Singkatnya, semua makhluk hidup membutuhkan protein, yang dibentuk oleh sekitar 20 asam amino yang berbeda. Sementara tanaman dan mikroorganisme dapat mensintesis sebagian besar asam amino dari nitrogen di atmosfer, hewan tidak bisa.

Untuk manusia, beberapa asam amino tidak dapat disintesis sama sekali dan harus dikonsumsi sebagai asam amino esensial.

Namun, asam amino lainnya dapat disintesis oleh mikroorganisme di saluran pencernaan dengan bantuan ion admoniac. Dengan demikian, molekul ini adalah tokoh kunci dalam siklus nitrogen dan sintesis protein.

[TOC]

Properti

Kelarutan dan berat molekul

Ion amonium memiliki berat molekul 18.039 g/mol dan kelarutan 10,2 mg/ml air (Pusat Nasional Informasi Bioteknologi, 2017). Saat melarutkan amonia dalam air, ion amonium terbentuk sesuai dengan reaksi:

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + Oh^-

Ini meningkatkan konsentrasi hidroksil di tengah dengan meningkatkan pH larutan (Royal Society of Chemistry, 2015).

Sifat asam basa

Ion amonium memiliki 9,25 pkb. Ini berarti bahwa pH yang lebih besar dari nilai ini akan memiliki perilaku asam dan pH yang lebih rendah akan memiliki perilaku dasar.

Sebagai contoh, dengan melarutkan amonia dalam asam asetat (pKa = 4,76), pasangan elektron bebas nitrogen mengambil proton sedang dengan meningkatkan konsentrasi hidroksida sesuai dengan persamaan:

NH₃ + Ch₃CoOH ⇌ NH₄⁺ + Ch₃Mendekut^-

Namun, dengan adanya basis yang kuat, seperti natrium hidroksida (pKa = 14,93), ion amonium memberikan proton ke media sesuai dengan reaksi:

Dapat melayani Anda: keseimbangan kimia: penjelasan, faktor, jenis, contoh

NH₄⁺ + NaOH ⇌ NH₃ + Na⁺ + H₂SALAH SATU

Kesimpulannya, pada pH kurang dari 9,25, nitrogen akan diprotonasi, sedangkan pH lebih besar dari nilai itu tidak akan dilindungi. Ini adalah yang paling penting dalam memahami kurva gelar dan memahami perilaku zat seperti asam amino.

Garam amonium

Salah satu sifat amonia yang paling khas adalah kekuatannya untuk bergabung secara langsung dengan asam untuk membentuk garam sesuai dengan reaksi:

NH₃ + HX → NH₄X

Dengan demikian, dengan asam klorida bentuk amonium klorida (NH₄Cl); Dengan asam nitrat, amonium nitrat (NH₄TIDAK₃), dengan asam karbonat akan membentuk karbonat amonik ((NH₄)₂BERSAMA₃) dll.

Telah ditunjukkan bahwa amonia kering sempurna tidak akan dikombinasikan dengan asam klorida yang sangat kering, menjadi kelembaban yang diperlukan untuk menyebabkan reaksi (Vias Encyclopedia, 2004).

Kebanyakan garam amonium sederhana sangat larut dalam air. Pengecualian adalah amonium heksakloroplatinat, yang formasinya digunakan sebagai uji amonium. Garam amonium nitrat dan terutama perklorat sangat eksplosif, dalam kasus ini amonium adalah agen pereduksi.

Dalam proses yang tidak biasa, ion amonium membentuk amalgam. Spesies tersebut disiapkan dengan elektrolisis larutan amonium menggunakan katoda merkuri. Amalgam ini akhirnya terurai menjadi amonia dan hidrogen bebas bebas (Johnston, 2014).

Salah satu garam amonium yang paling umum adalah amonium hidroksida, yang hanya amonia yang dilarutkan dalam air. Senyawa ini sangat umum dan ditemukan secara alami di lingkungan (di udara, air dan tanah) dan di semua tanaman dan hewan, termasuk manusia.

Aplikasi

Amonium adalah sumber penting nitrogen bagi banyak spesies tanaman, terutama yang tumbuh di tanah hipoksia. Namun, ini juga beracun bagi sebagian besar spesies tanaman dan jarang berlaku sebagai satu -satunya sumber nitrogen (Database, Human Metabolome, 2017).

Nitrogen (N), terkait dengan protein dalam biomassa mati, dikonsumsi oleh mikroorganisme dan berubah menjadi ion amonium (NH4+) yang dapat diserap secara langsung oleh akar tanaman (misalnya, beras).

Ion amonium biasanya menjadi ion nitrit (NO2-) oleh bakteri nitrosomonas, diikuti oleh konversi kedua menjadi nitrat (NO3-) oleh bakteri nitrobacter.

Tiga sumber nitrogen terbesar yang digunakan dalam pertanian adalah urea, amonium dan nitrat. Oksidasi amonium biologis menjadi nitrat dikenal sebagai nitrifikasi. Proses ini mempertimbangkan beberapa langkah dan dimediasi oleh bakteri autotrofik, aerobik paksa.

Dapat melayani Anda: kalium (k)

Di tanah banjir, oksidasi NH4+ dibatasi. Urea didekomposisi oleh enzim ureasa atau dihidrolisis kimia menjadi amonia dan CO2.

Dalam lewat yang lewat, amonia dikonversi oleh bakteri amonifikasi dalam ion amonium (NH4+). Pada langkah berikutnya amonium dikonversi oleh bakteri nitrifikasi dalam nitrat (nitrifikasi).

Bentuk ini, nitrogen yang sangat mobile, adalah yang paling umum diserap oleh akar tanaman, serta oleh mikroorganisme di tanah.

Untuk menutup siklus nitrogen, nitrogen gas di atmosfer menjadi biomassa nitrogen karena bakteri rhizobium yang hidup di jaringan akar kacang -kacangan (misalnya, alfalf dan cyanobacteria dan Lazotobacter (Sposito, 2011).

Melalui amonium (NH4+) tanaman air dapat menyerap dan memasukkan nitrogen ke dalam protein, asam amino dan molekul lainnya. Konsentrasi amonium tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan alga dan tanaman air.

Amonium hidroksida dan garam amonium lainnya banyak digunakan dalam pengolahan makanan. Peraturan Administrasi Makanan dan Obat -obatan (FDA) menegaskan bahwa amonium hidroksida aman ("umumnya diakui sebagai asuransi" atau GRAS) sebagai agen ragi, agen kontrol pH dan agen finish yang dangkal dalam makanan.

Daftar makanan di mana amonium hidroksida digunakan sebagai aditif makanan langsung sangat luas dan termasuk produk panggang, keju, cokelat, produk manisan lainnya (misalnya karamelo) dan puding. Amonium hidroksida juga digunakan sebagai agen antimikroba dalam produk daging.

Amonia dalam bentuk lain (misalnya, amonium sulfat, amonium alginat) digunakan dalam bumbu, isolasi protein kedelai, makanan ringan, selai dan jeli dan minuman non -alkohol (Pnatassium Nitrate Association, 2016).

Pengukuran amonium digunakan dalam tes rambo, terutama berguna dalam diagnosis penyebab asidosis (Tes ID: Rambo amonium, acak, urin, s.F.). Ginjal mengatur ekskresi asam dan asam basa sistemik.

Mengubah jumlah amonium dalam urin adalah cara penting bahwa ginjal melaksanakan tugas ini. Mengukur tingkat amonium dalam urin dapat memberikan pemahaman tentang penyebab perubahan basa asam basa pada pasien.

Tingkat amonium dalam urin juga dapat memberikan banyak informasi tentang produksi asam harian pada pasien tertentu. Karena sebagian besar beban asam individu berasal dari protein yang tertelan, jumlah amonium dalam urin adalah indikator asupan protein yang baik dalam diet.

Dapat melayani Anda: sulfur oksida

Pengukuran amonium urin dapat sangat berguna untuk diagnosis dan pengobatan pasien dengan batu ginjal:

• Kadar amonium yang tinggi dalam urin dan pH urin di bawah menunjukkan kerugian gastrointestinal. Pasien -pasien ini berisiko terhadap asam urat dan batu kalsium oksalat.
• Sedikit amonium dalam urin dan pH urin yang tinggi menunjukkan asidosis tubulus ginjal. Pasien -pasien ini berisiko perhitungan kalsium fosfat.
• Pasien dengan batu kalsium oksalat dan kalsium fosfat sering diobati dengan sitrat untuk meningkatkan urin sitrat (penghambat alami kalsium oksalat dan pertumbuhan kristal kalsium fosfat).

Namun, karena sitrat dimetabolisme dalam bikarbonat (basis), obat ini juga dapat meningkatkan pH urin. Jika pH urin terlalu tinggi dengan pengobatan sitrat, risiko batu kalsium fosfat dapat dilibatkan tanpa sadar.

Pemantauan urin amonium adalah bentuk judul dosis sitrat dan hindari masalah ini. Dosis sitrat awal yang baik adalah sekitar setengah dari ekskresi amonium dalam urin (masing -masing MEQ).

Efek dari dosis ini pada nilai amonium, sitrat dan pH urin dapat dipantau, dan menyesuaikan dosis sitrat berdasarkan respons. Penurunan amonium urin harus menunjukkan apakah sitrat saat ini cukup untuk menangkal sebagian (tetapi tidak sepenuhnya) beban asam harian dari pasien yang diberikan itu.

Referensi

1. Database, metabolom manusia. (2017, 2 Maret). Metabocard untuk amonium menunjukkan. Diperoleh dari: HMDB.Ac.
2. Johnston, f. J. (2014). Garam amonium. AccessCience dipulihkan: AccessCience.com.
3. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi. (2017, 25 Februari). Database senyawa pubchem; CID = 16741146. Diperoleh dari pubchem.
4. Asosiasi Pnatassium Nitrat. (2016). Nitrat (NO3-) versus amonium (NH4+). Pulih dari KNO3.org.
5. Royal Society of Chemistry. (2015). Ion amonium. Chemspider pulih: chemspider.com.
6. Sposito, g. (2011, 2 September). Tanah. Dipulihkan dari Britannica Encyclopedia: Britannica.com.
7. ID Tes: Ammonium Rambo, Acak, Urin. (S.F.). Diperoleh dari Encyclopediamamamamamentical Laboratorie.com.
8. Cara ensiklopedia . (2004, 22 Desember). Garam amonium. Pulih dari jalan ensiklopedia.org.