Das Ammonium (dunkler: Aminium) cation ist ein positiv angeklagter polyatomarer cation mit der chemischen Formel NH. Es wird durch den protonation von Ammoniak (NH) gebildet. Ammonium ist auch ein allgemeiner Name für positiv beladenen, oder protonated hat Amine und Vierergruppe-Ammonium cations (NR) eingesetzt, wo ein oder mehr Wasserstoffatome von organischen radikalen Gruppen (angezeigt durch R) ersetzt werden.

In der substitutive Nomenklatur wird NH durch den Namen azanium statt Ammoniums angezeigt.

Sauer-Grundeigenschaften

Das Ammonium-Ion wird erzeugt, wenn Ammoniak, eine schwache Basis, mit Säuren von Brønsted (Protonenspender) reagiert:

:H + NH  NH

Die saure Trennung unveränderlich (pK) von NH ist 9.25.

Das Ammonium-Ion ist mild acidic, mit Basen von Brønsted reagierend, um zum unbeladenen Ammoniak-Molekül zurückzukehren:

:NH + B  HB + NH

So gibt die Behandlung von konzentrierten Lösungen von Ammonium-Salzen mit der starken Basis Ammoniak. Wenn Ammoniak in Wasser aufgelöst wird, wandelt sich ein winziger Betrag davon zu Ammonium-Ionen um:

:HO + NH HO + NH

Der Grad, zu dem Ammoniak das Ammonium-Ion bildet, hängt vom pH der Lösung ab. Wenn der pH, die Gleichgewicht-Verschiebungen nach rechts niedrig ist: Mehr Ammoniak-Moleküle werden in Ammonium-Ionen umgewandelt. Wenn der pH hoch ist (die Konzentration von Wasserstoffionen ist niedrig), die Gleichgewicht-Verschiebungen nach links: Das Hydroxyd-Ion abstrahiert ein Proton vom Ammonium-Ion, Ammoniak erzeugend.

Die Bildung von Ammonium-Zusammensetzungen kann auch in der Dampf-Phase vorkommen; zum Beispiel, wenn Ammoniak-Dampf mit dem Wasserstoffchlorid-Dampf, einer weißen Wolke von Ammoniumchlorid-Formen in Berührung kommt, die sich schließlich als ein Festkörper in einer dünnen weißen Schicht auf Oberflächen niederlässt.

Die Konvertierung von Ammonium zurück zu Ammoniak wird durch die Hinzufügung der starken Basis leicht vollbracht.

Ammonium-Salze

Ammonium cation wird in einer Vielfalt von Salzen wie Ammonium-Karbonat, Ammoniumchlorid und Ammonium-Nitrat gefunden. Einfachste Ammonium-Salze sind in Wasser sehr auflösbar. Eine Ausnahme ist Ammonium hexachloroplatinate, dessen Bildung einmal als ein Test auf Ammonium verwendet wurde. Die Ammonium-Salze des Nitrats und besonders perchlorate sind in diesen Fällen hoch explosiv Ammonium ist das abnehmende Reagenz.

In einem ungewöhnlichen Prozess bilden Ammonium-Ionen ein Amalgam. Solche Arten sind durch die Elektrolyse einer Ammonium-Lösung mit einer Quecksilberkathode bereit. Dieses Amalgam zersetzt sich schließlich, um Ammoniak und Wasserstoff zu veröffentlichen.

Struktur und das Abbinden

Das einsame Elektronpaar auf dem Stickstoff-Atom (N) in Ammoniak, vertreten als ein Paar von Punkten, bildet das Band mit einem Proton (H). Danach sind alle vier N-H Obligationen gleichwertig, polare covalent Obligationen seiend. Das Ion ist isoelectronic mit dem Methan und borohydride. In Bezug auf die Größe ähnelt das Ammonium cation (r = 175 Premierminister) dem Cäsium cation (r = 183 Premierminister).

Organische Ammonium-Ionen

Die Wasserstoffatome im Ammonium-Ion können mit einer alkyl Gruppe oder einer anderen organischen Gruppe eingesetzt werden, um ein eingesetztes Ammonium-Ion zu bilden (IUPAC Nomenklatur": Aminium-Ion). Abhängig von der Zahl von organischen Gruppen wird das Ammonium cation eine Vorwahl, sekundär, tertiär, oder Vierergruppe genannt. Mit Ausnahme vom Vierergruppe-Ammonium cations ist das organische Ammonium cations schwache Säuren.

Ein Beispiel einer Reaktion, die ein Ammonium-Ion bildet, ist dass zwischen dimethylamine, (CH) NH, und einer Säure, um den dimethylaminium cation, (CH) NH zu geben:

Vierergruppe-Ammonium cations hat vier organische dem Stickstoff-Atom beigefügte Gruppen. Sie haben an einem zum Stickstoff-Atom verpfändeten Wasserstoffatom Mangel. Diese cations, wie der tetra-n-butylammonium cation, werden manchmal verwendet, um Natrium oder Kalium-Ionen zu ersetzen, um die Löslichkeit des verbundenen Anions in organischen Lösungsmitteln zu vergrößern. Primäre, sekundäre und tertiäre Ammonium-Salze dienen derselben Funktion, aber sind weniger lipophilic. Sie werden auch als Katalysatoren der Phase-Übertragung und surfactants verwendet.

Biologie

Ammonium-Ionen sind ein Abfallprodukt des Metabolismus von Tieren. Im Fisch und den wirbellosen Wassertieren ist es excreted direkt ins Wasser. In Säugetieren, Haien und Amphibien, wird es im Harnstoff-Zyklus zum Harnstoff umgewandelt, weil Harnstoff weniger toxisch ist und effizienter versorgt werden kann. In Vögeln, Reptilien und Landschnecken, wird metabolisches Ammonium in Harnsäure umgewandelt, die fest ist und deshalb excreted mit dem minimalen Wasserverlust sein kann.

Ammonium ist eine wichtige Quelle des Stickstoffs für viele Pflanzenarten, besonders diejenigen, die auf hypoxic Böden wachsen. Jedoch ist es auch toxisch, um am meisten Arten abzuschneiden, und wird als eine alleinige Stickstoff-Quelle selten angewandt.

Ammonium-Metall

Das Ammonium-Ion hat sehr ähnliche Eigenschaften zu den schwereren alkalischen Metallen und wird häufig als ein naher Verwandter betrachtet. Wie man erwartet, benimmt sich Ammonium als ein Metall (NH Ionen in einem Meer von Elektronen) am sehr hohen Druck, solcher als innerhalb von riesigen Gasplaneten wie Uranus und Neptun.

Siehe auch

• Ammonium-Transportvorrichtung
• F-Verhältnis
• Hydronium (HO)
• Iminium
• Nitrierung
• Onium setzt zusammen