Ammonio

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
bussola Disambiguazione – Se stai cercando altri termini riferibili ad Ammonio, vedi Ammonio (disambigua).
Struttura dello ione ammonio.
Protonazione dell'ammoniaca a ione ammonio.

Il catione ammonio è uno ione poliatomico caricato positivamente, di formula chimica NH4+, massa molecolare 18,04 g/mol e numero CAS 6684-80-6[1], risultato di una protonazione dell'ammoniaca.

NH3 + H+ → NH4+

L'atomo di azoto ha ibridazione sp3 e si trova al centro di un tetraedro regolare i cui vertici sono occupati dagli atomi di idrogeno. Esperimenti di tracciatura con il trizio hanno dimostrato che i quattro atomi di idrogeno sono equivalenti, ovvero che nella reazione inversa che ripristina l'ammoniaca uno qualsiasi dei quattro idrogeni può essere ceduto, non necessariamente quello proveniente dall'acido.

Ammonio e amminioni sono nomi comuni per ammine sostituite caricate positivamente (es. protonate) e per cationi ammonio quaternari N+R4, dove uno o più atomi di idrogeno sono rimpiazzati da radicali organici (simbolizzati dalla lettera R).

L'azoto caricato positivamente anziché formare tre legami covalenti, come nell'ammoniaca, ne forma quattro. Questa reazione chimica è reversibile. Lo ione ammonio funge da acido debole nel senso che può protonare una base più forte utilizzando uno dei quattro atomi di idrogeno e riconvertendosi in ammoniaca. Questo si traduce nel fatto che lo ione ammonio è l'acido coniugato della base ammoniaca. In una soluzione, il grado in cui dall'ammoniaca si formerà lo ione ammonio dipende dal pH della stessa.

Ricerca dello ione ammonio[modifica | modifica sorgente]

Per il riconoscimento dello ione ammonio, in un dato miscuglio dalla composizione incognita, è necessario trattare la sostanza originale con una piccola quantità di NaOH o KOH in una provetta da laboratorio e riscaldarla a bagnomaria per ottenere la seguente reazione:

NH4+ + OHΔ→ NH3↑ + H2O

Lo ione ammonio presente in soluzione viene deprotonato dall'ambiente basico e si sviluppano vapori di ammoniaca rilevabili con cartina indicatrice universale del pH che assumerà una colorazione giallo-verde (la cartina dovrà essere precedentemente umidificata e posizionata all'imboccatura della provetta).

Cationi organici dell'ammonio[modifica | modifica sorgente]

I cationi organici dell'ammonio sono specie ioniche di formula generale RR'R''R'''N+ (o più semplicemente R4N+) derivati dalla sostituzione di uno o più idrogeni dello ione ammonio NH4+ con dei radicali organici. A seconda del grado si sostituzione le forme ioniche si distinguono in primaria, secondaria, terziaria e quaternaria, analogamente alle ammine.

Ammonio primario[modifica | modifica sorgente]

Gli ammonii primari sono ioni monosostituiti di formula RNH3+. Rappresentano gli acidi forti coniugati delle ammine primarie con le quali si trovano in equilibrio in ambiente acquoso

RNH2 + H2O ⇄ RNH3+ + OH

Ammonio secondario[modifica | modifica sorgente]

Gli ammonii secondari sono ioni disostituiti di formula RR'NH2+ (oppure R2NH2+) in equilibrio in ambiente acquoso con le ammine secondarie di cui rappresentano gli acidi forti coniugati

R2NH + H2O ⇄ R2NH2+ + OH

Ammonio terziario[modifica | modifica sorgente]

Gli ammonii terziari sono ioni trisostituiti di formula RR'R''NH+ (oppure R3NH+) in equilibrio con le ammine terziarie di cui rappresentano gli acidi forti coniugati

R3N + H2O ⇄ R3NH+ + OH

I cationi di ammonio terziario in acqua hanno una maggiore stabilità degli ammonii primari e secondari, fattore questo che comporta anche un minor carattere acido rispetto ai cationi mono e disostituiti. Tali caratteristiche fanno sì che gli ammonii terziari possano essere facilmente salificati, in genere con degli acidi alogenidrici, e quindi stabilizzati in forma solida cristallina; un esempio degno di nota sono i cloridrati delle ammine terziarie di formula generale R3NH+Cl, sali spesso utilizzati a scopo terapeutico (ad esempio molti anestetici locali vengono somministrati sotto forma di cloridrato).

Ammonio quaternario[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Sale di ammonio quaternario.

Gli ammonii quaternari sono ioni tetrasostituiti di formula R4N+. In ambiente acquoso sono stabili e non danno reazioni di dissociazione, mantenendo quindi una carica positiva netta dislocata sull’atomo di azoto. Anche i sali degli ammonii quaternari, come i terziari, possono avere utilizzi terapeutici (principalmente come farmaci colinergici). I Sali di ammonio quaternario inoltre, se opportunamente sostituiti, si comportano da tensioattivi e hanno proprietà battericida.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ 6684-80-6, Wikimedia Tool Labs.

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia