Estrutura Química do Sulfato de Amônio, Propriedades e Usos



O sulfato de amônio É um sal inorgânico ternário e amoniacal de ácido sulfúrico. Sua fórmula química é (NH4)2SO4. Portanto, as proporções estequiométricas dizem que para cada anião sulfato existem dois cátions de amônio interagindo com ele. Isso permite a neutralidade do sal ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Sua nomenclatura se deve ao fato de ser um sal derivado de H2SO4, alterando o sufixo "uric" para "ato". Assim, os dois prótons iniciais são substituídos por NH4+, produto da reação com amônia (NH3). Então, a equação química para sua síntese é: 2 NH3 + H2SO4 => (NH4)2SO4

O sulfato de amônio também é preparado pela reação de carbonato de amônio com sulfato de cálcio: (NH4)2CO3 + CaSO4 => (NH4)2SO4 + CaCO3, precipitando o carbonato de cálcio, que é separado do líquido restante.

O sulfato de amônio é um estoque de nitrogênio e enxofre, ambos indispensáveis ​​na química de solos e fertilizantes.

Índice

  • 1 estrutura química
  • 2 propriedades físicas e químicas
    • 2.1 Peso Molecular
    • 2.2 Aparência Física
    • 2.3 Cheiro
    • 2,4 ponto de fusão
    • 2.5 Solubilidade
    • 2,6 Densidade
    • 2,7 Pressão de vapor
    • 2,8 ponto de inflamação
    • 2,9 pH
    • 2.10 Estabilidade
    • 2.11 Decomposição
    • 2.12 Corrosão
  • 3 usos
    • 3.1 Na agricultura
    • 3.2 Como reagente analítico
    • 3.3 Na precipitação e isolamento de proteínas
    • 3.4 Na indústria
    • 3.5 Outros usos
  • 4 referências

Estrutura química

A imagem superior ilustra as geometrias moleculares dos íons NH4+ Eu sou42-. As esferas vermelhas correspondem aos átomos de oxigênio, as esferas brancas correspondem aos átomos de hidrogênio, as esferas azuis correspondem ao átomo de nitrogênio e as esferas amarelas correspondem ao átomo de enxofre.

Ambos os íons podem ser considerados como dois tetraedros, tendo assim três unidades que interagem para formar um arranjo de cristal ortorrômbico. O anião sulfato é SO42- e é capaz de doar ou aceitar quatro ligações de hidrogênio, assim como o cátion NH4+.

Propriedades físicas e químicas

Peso molecular

132,134 g / mol.

Aspecto físico

Sólido branco. Cristais ortorrômbicos brancos ou marrons, dependendo dos níveis de impureza.

Cheirar

WC

Ponto de fusão

280 ºC. Este ponto de fusão, baixo comparado a outros compostos iônicos, é devido ao fato de que é um sal com cátions monovalentes (+1) e íons dissimilares em seus tamanhos, fazendo com que o sólido tenha uma energia de baixa energia cristalina.

Solubilidade

76,4 g / 100 g de água a 25 ºC. Essa afinidade pela água se deve à grande capacidade de suas moléculas de solvatar os íons amônio. Por outro lado, é insolúvel em acetona e em álcool; isto é, em solventes menos polares que a água.

Densidade

1,77 g / cm3 a 25 ° C.

Pressão de vapor

1.871 kPa a 20 ° C.

Ponto de inflamabilidade

26 ºC.

pH

5,0-6,0 (25, soluo 1 M). O pH levemente ácido é devido à hidrólise do NH4+ na água, produzindo H3O+ em baixas concentrações.

Estabilidade

Estável sob condições ambientais adequadas. Em contato com oxidantes fortes pode pegar fogo.

Decomposição

Começa a se decompor a 150 ºC, liberando vapores tóxicos de óxido de enxofre, óxido de nitrogênio e amônio.

Corrosão

Não ataca ferro ou alumínio.

Usos

Na agricultura

- Sulfato de amônio é usado como fertilizante em solos alcalinos. O sal de amônio possui 21% de nitrogênio e 24% de enxofre em sua composição. No entanto, existem compostos que contribuem com uma maior quantidade de nitrogênio do que o sulfato de amônio; A vantagem deste último é sua alta concentração de enxofre.

- O enxofre é essencial na síntese de proteínas, uma vez que vários aminoácidos - como cistina, metionina e cisteína - possuem enxofre. Por estas razões, o sulfato de amônio continua sendo um dos fertilizantes mais importantes.

- É usado nas culturas de trigo, milho, arroz, algodão, batatas, cânhamo e árvores frutíferas.

- pH baixo de solos alcalinos devido à sua contribuição para o processo de nitrificação realizado por micróbios. O amônio (NH) é usado4+) para produzir nitrato (NO3-) e liberar H+: 2NH4+ + 4O2 => 2NO3- + 2H2O + 4H+. O aumento da concentração de hidrogênio diminui o pH dos solos alcalinos e permite maior uso.

- Além de seu uso como fertilizante, o sulfato de amônio atua como coadjuvante de inseticidas solúveis, herbicidas e fungicidas, que são pulverizados nas lavouras.

- O sulfato é capaz de seqüestrar íons presentes no solo e na água de irrigação que são necessários para a vida de certos patógenos. Entre os íons que o sulfato de amônio captura são o Ca2+, o Mg2+a fé2+ e a fé3+. Esta ação aumenta o efeito microbicida dos agentes mencionados.

Como reagente analítico

O sulfato de amônio atua como um agente precipitante na análise eletroquímica, no meio de cultura microbiológica e na preparação de sais de amônio.

Na precipitação e isolamento de proteínas

O sulfato de amônio é usado no isolamento e purificação de proteínas, especialmente proteínas plasmáticas. Uma quantidade de sulfato de amônio é adicionada ao plasma até atingir certa concentração; assim, a precipitação de um grupo de proteínas é causada.

O precipitado é recolhido por centrifugação e uma quantidade adicional de sulfato de amónio é adicionada ao sobrenadante e, a uma nova concentração, ocorre a precipitação de outro grupo de proteínas.

A repetição do processo anterior na forma seqüencial permite obter diferentes frações de proteínas plasmáticas como resultado.

Antes de aparecer as novas tecnologias da biologia molecular, este procedimento permitiu o isolamento de proteínas plasmáticas de grande importância na medicina, por exemplo: imunoglobulinas, fatores de coagulação, etc.

Na indústria

Sulfato de amônio atua para retardar o início do incêndio na indústria têxtil. É usado como um aditivo na indústria de galvanoplastia. Também é usado na produção de peróxido de hidrogênio, cloreto de amônio, etc.

Outros usos

- O sulfato de amônio é utilizado como agente regulador da pressão osmótica e como agente precipitante do sal.

- Na forma de lauril sulfato de amônio, a tensão superficial da água diminui, permitindo assim a separação de contaminantes por um aumento na dureza da água.

- É um agente anticorrosivo.

- É usado como um aditivo alimentar que regula a acidez em massa de farinha e pão.

Referências

  1. SIDS da OCDE. (Outubro de 2004). Sulfato de amônio. [PDF] Retirado em 27 de abril de 2018, de: inchem.org
  2. The Mosaic Company. (2018) Sulfato de amônio. Retirado em 27 de abril de 2018, de: cropnutrition.com
  3. Wikipédia. (2018) Sulfato de amônio. Retirado em 27 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org
  4. Pubchem. (2018) Sulfato de amônio. Obtido em 27 de abril de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov UpSticksNGo Crew.
  5. (23 de julho de 2015). [Figura] Obtido em 27 de abril de 2018, de: flickr.com
  6. Paula Papp (22 de fevereiro de 2017). Aplicações e usos de sulfato de amônio. Obtido em 27 de abril de 2018, de: business.com