แอมโมเนีย (อังกฤษ: ammonia) หรือ ไนโตรเจนไตรไฮไดรด์ เป็นสารประกอบเคมีที่ประกอบด้วยธาตุไนโตรเจนและไฮโดรเจน โดยมีสูตรเคมี ดังนี้ NH3. ที่ STP แอมโมเนียเป็นก๊าซ มันเป็น พิษและกัดกร่อนวัสดุบางชนิด มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว

แอมโมเนีย
Stereo structural formula of the ammonia molecule
Ball-and-stick model of the ammonia molecule
Space-filling model of the ammonia molecule
ชื่อตาม IUPAC Ammonia[1]
ชื่อเรียกตามระบบ Azane
ชื่ออื่น Hydrogen nitride

R-717, R717 (สารทำความเย็น)

เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS [7664-41-7][CAS]
PubChem 222
EC number 231-635-3
UN number 1005
KEGG D02916
MeSH Ammonia
ChEBI 16134
RTECS number BO0875000
SMILES
 
InChI
 
Beilstein Reference 3587154
Gmelin Reference 79
ChemSpider ID 217
3DMet B00004
คุณสมบัติ
สูตรเคมี NH3
มวลต่อหนึ่งโมล 17.031 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ แก๊สไร้สี
กลิ่น กลิ่นฉุนมาก
ความหนาแน่น 0.86 kg/m3 (1.013 บาร์ที่จุดเดือด)

0.769  kg/m3 (STP)[2]
0.73 kg/m3 (1.013 ลาร์ที่ 15 °C)
681.9 kg/m3 ที่ −33.3 °C (ของเหลว)[3] ดูเพิ่มที่ Ammonia (data page)
817 kg/m3 ที่ −80 °C (ของแข็งใส)[4]

จุดหลอมเหลว

−77.73 °C, 195 K, -108 °F

จุดเดือด

−33.34 °C, 240 K, -28 °F

ความสามารถละลายได้ ใน น้ำ 47% w/w (0 °C)
31% w/w (25 °C)
18% w/w (50 °C)[5]
ความสามารถละลายได้ ละลายน้ำได้ในคลอโรฟอร์ม, อีเทอร์, เอทานอล, เมทานอล
ความดันไอ 857.3 kPa
pKa 32.5 (−33 °C),[6] 9,24 (ของแอมโมเนียม)
Basicity (pKb) 4.75
−18.0·10−6 cm3/mol
ดัชนีหักเหแสง (nD) 1.3327
ความหนืด
  • 10.07 µPa·s (25 °C)[7]
  • 0.276 mPa·s (−40 °C)
โครงสร้าง
รูปร่างโมเลกุล พีระมิดฐานสามเหลี่ยม
Dipole moment 1.42 D
อุณหเคมี
Std enthalpy of
formation
ΔfHo298
−46 kJ·mol−1[8]
Standard molar
entropy
So298
193 J·mol−1·K−1[8]
ความอันตราย
GHS pictograms แม่แบบ:GHS04 The corrosion pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The skull-and-crossbones pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The environment pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
0
 
Explosive limits 15,0–33,6%
U.S. Permissible
exposure limit (PEL)
50 ppm (25 ppm ACGIH- TLV; 35 ppm STEL)
LD50 0.015 mL/kg (มนุษย์, ปาก)
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
แคทไอออนที่เกี่ยวข้อง
nitrogen hydridesที่เกี่ยวข้อง
ไฮดราซีน
กรดไฮดราโซอิก
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง แอมโมเนียม ไฮดรอกไซด์
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
สถานีย่อย:เคมี

โมเลกุลของแอมโมเนียไม่แบนราบ แต่จะมีลักษณะถูกอัดเป็นทรงสี่หน้า (tetrahedron) หรือเรียกว่าพีระมิดฐานสามเหลี่ยม, ซึ่งเป็นข้อสมมติฐานของทฤษฎี VSEPR รูปร่างโมเลกุลลักษณะนี้โดยรวมจะมีลักษณะเป็นไดโพล (dipole) และทำให้มันเป็นขั้ว ดังนั้นแอมโมเนียจึงละลายใน น้ำ ได้ดีมาก อะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลจะมี อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone electron pair) และทำให้แอมโมเนียมีฤทธิ์เป็น เบส ใน สารละลายน้ำ (aqueous solution) ที่ เป็นกรด หรือเป็นกลางมันสามารถจะมีพันธะกับ ไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) ปลดปล่อยโมเลกุลของน้ำ (H2O) แล้วเกิดเป็นประจุบวกของ แอมโมเนียมไอออน (NH4+) , ซึ่งรูปร่างปกติทรงสี่หน้าที่แอมโมเนียจะเกิด แอมโมเนียมไอออน จะขึ้นอยู่กับ pH ของ สารละลาย

ประโยชน์หลักของแอมโมเนียคือ ใช้ผลิต

นอกจากนี้ยังเป็นสารสำคัญในน้ำยาทำความสะอาดกระจก แอมโมเนียมีในปริมาณเล็กน้อยในบรรยากาศ ซึ่งเกิดจากพูทรีแฟคชัน (putrefaction) ในวัตถุประเภทไนโตรเจนที่เกิดจากพืชและสัตว์ แอมโมเนียและเกลือของมันอาจพบได้ในปริมาณเล็กน้อยในน้ำฝน ในขณะที่ แอมโมเนียมคลอไรด์ (sal-ammoniac) และ แอมโมเนียมซัลเฟต สามารถพบได้ในแหล่งภูเขาไฟ ผลึกของ แอมโมเนียม ไบคาร์บอเนต พบมากใน ปาโกเนียน (Patagonia) กัวโน (guano) เกลือแอมโมเนียมสามารถพบได้ในดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ และในน้ำทะเลด้วย (สสารที่มีแอมโมเนียเราเรียกว่าแอมโมเนียคัล)

การเกิดเกลือ (Formation of salts)แก้ไข

หนึ่งในคุณสมบัติเฉพาะตัวที่สุดของแอมโมเนียคือพลังในการทำปฏิกิริยากับ กรด เกิดเป็น เกลือ; เช่น กับ กรดไฮโดรคลอริก ได้เป็น แอมโมเนียมคลอไรด์ (sal-ammoniac) ; กับ กรดไนตริก ได้เป็น แอมโมเนียมไนเตรต, เป็นต้น อย่างไรก็ดีแอมโมเนียที่แห้งสนิทจะไม่ทำปฏิกิริยากับ กรดไฮโดรคลอริกที่แห้งเช่นกัน ความชื้นจำเป็นสำหรับปฏิกิริยา

NH3 + HClNH4Cl

เกลือที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียกับกรด จะรู้จักกันในชื่อ เกลือแอมโมเนียม และทั้งหมดจะมีแอมโมเนียม ไอออน (NH4+).

ความเป็นกรดของแอมโมเนียแก้ไข

แม้แอมโมเนียเป็นด่าง มันก็มีฤทธิ์เป็นกรดด้วย แต่เป็นกรดที่อ่อนมาก เมื่อแตกตัวจะได้ อะไมด์ (NH2) ไออน, ตัวอย่างเช่น เมื่อใส่ผงลิเทียม ไนไตรต์ลงในแอมโมเนียเหลว จะเกิดเป็น สารละลายลิเทียม อะไมด์ ดังสมการ:

Li3N (s) + 2NH3 (l) → 3Li+ (am) + 3NH2 (am).

ตามหลักปฏิกิริยากรด-ด่างของ บรอนสเตด-โลว์รี (Bronsted-Lowry) แอมโมเนียจะทำหน้าที่เป็นกรด

การผลิต (Production)แก้ไข

เพราะประโยชน์ของมันมีมากมายมหาศาล แอมโมเนียจึงเป็นหนึ่งในสารประกอบอนินทรีย์เคมีที่มีการผลิตมาก โดยมีวิธีการผลิตดังนี้

  • ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 แอมโมเนีย ได้มาจาก การกลั่น ผลผลิตไนโตรเจนจากพืชและสัตว์
  • โดยปฏิกิริยารีดักชันของ กรดไนตรัส (nitrous acid) และไนไตรต์ (nitrite) กับนัสเซนต์ไฮโดรเจน (nascent hydrogen)
  • โดยการสะลายเกลือแอมโมเนียม (ammonium salts) ด้วย อัลคะไลน์ไฮดรอกไซด์ (alkaline hydroxides) หรือ โดยควิกไลม์ (calcium oxide) เกลือที่ใช้ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของ คลอไรด์ เช่น ซัล-แอมโมนิแอก ดังสมการนี้
2NH4Cl + 2CaO → CaCl2 + Ca (OH) 2 + 2NH3
Mg3N2 + 6H2O → 3Mg (OH) 2+ 2NH3
N2 + 3H2 → 2 NH3

วิธีนี้เป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดเพราะ ไนโตรเจน ก็ได้จากอากาศเนื่องจากในอากาศมี ไนโตรเจน ถึง 78 % ส่วน ไฮโดรเจนได้จาก ก๊าซธรรมชาติ (natural gas)

ดูเพิ่มแก้ไข

อ้างอิงแก้ไข

  1. "NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005" (PDF).
  2. "Gases – Densities". สืบค้นเมื่อ 3 March 2016.
  3. Yost, Don M. (2007). "Ammonia and Liquid Ammonia Solutions". Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. p. 132. ISBN 978-1-4067-7302-6.
  4. Blum, Alexander (1975). "On crystalline character of transparent solid ammonia". Radiation Effects and Defects in Solids. 24 (4): 277. doi:10.1080/00337577508240819.
  5. Budavari, Susan, บ.ก. (1996). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (12th ed.). Merck. ISBN 978-0-911910-12-4.
  6. Perrin, D. D., Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution; 2nd Ed., Pergamon Press: Oxford, 1982.
  7. Iwasaki, Hiroji; Takahashi, Mitsuo (1968). "Studies on the transport properties of fluids at high pressure". The Review of Physical Chemistry of Japan. 38 (1).
  8. 8.0 8.1 Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.

ผลงานอ้างอิงแก้ไข

อ่านเพิ่มแก้ไข

แหล่งข้อมูลอื่นแก้ไข