Struttura del fosfato di ammonio, proprietà, ottenimento, usi

Lui Fosfato di ammonio È una famiglia di composti salini che derivano dalla reazione tra acido fosforico e ammoniaca. Secondo la nomenclatura inorganica, questo nome corrisponderebbe al sale la cui formula chimica è (NH₄)₃Po₄, Composto da cationi di ammonio, NH₄⁺, e anioni fosfato, Po₄^3-.

Nell'immagine inferiore viene mostrata una rappresentazione di questi ioni. Il (NH₄)₃Po₄ È anche noto come fosfato tribasico di ammonio o fosfato triamonico. Questi nomi sono dovuti al fatto che, come osservato, il PO₄^3- Ha disponibile tre ossigeno negativo in grado di accettare protoni, h⁺, di acido circostante.

Ioni fosfato di ammonio. Fonte: Gabriel Bolívar via Molview.

E proprio questo è ciò che accade con l'NH₄⁺ della sua stessa struttura. Pertanto, il fosfato di ammonio è instabile, decomponente in NH₄H₂Po₄ e NH₃. Ecco perché questo sale respinge un forte odore di ammoniaca.

Gli altri sali di fosfati di ammonio sono più stabili e utili. Ad esempio, sono usati in agricoltura come materiali per fertilizzanti e i cristalli di alcuni di essi hanno persino applicazioni ottiche e fisiche.

Questa famiglia di sali è semplice ma diversificata quando l'acidità del mezzo viene cambiata dove si trova.

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Struttura

Il fosfato di ammonio è composto da ioni NH₄⁺ e Po₄^3-, entrambe le geometrie tetraedriche. Gli elettroni del PO₄^3- Sono distribuiti tra i tre atomi di ossigeno dei legami P-O^-, il cui carico negativo attira fortemente NH₄⁺. Pertanto, si potrebbe pensare che la struttura cristallina di (NH₄)₃Po₄ è forte.

In esso, ioni nh₄⁺ e Po₄^3- Si trovano in una proporzione 3: 1, il che significa che nei loro cristalli ci sono ioni tripli NH₄⁺ Che dire di ioni po₄^3-. Pertanto, le sue interazioni elettrostatiche finiscono per definire un cristallo tetragonale.

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Lo stesso accade in parte con gli altri sali di questo fosfato: (NH₄)₂HPO₄ e NH₄H₂Po₄, in cui il Po₄^3- ha vinto uno o due h⁺, rispettivamente. Nei suoi cristalli principalmente tetragonali, le interazioni elettrostatiche sono più deboli a causa dei loro piccoli carichi ionici.

Tuttavia, sono energicamente più stabili, specialmente NH₄H₂Po₄, Bene, presenta il più grande punto di fusione.

D'altra parte, i sali di fosfato di ammonio possono anche formare idrati, incorporando molecole d'acqua nelle loro strutture cristalline.

Proprietà fosfato di aminonio

Nomi

(NH₄)₃Po₄

Questa formula, seguendo rigorosamente la nomenclatura inorganica, corrisponde al sale di sale fosfato. Altri nomi accettati sono:

-Fosfato di ammonio tribasico

-Triammonio o fosfato triamonico

(NH₄)₂HPO₄

Questo sale presenta diversi nomi secondo la nomenclatura delle preferenze. Il più comune, a parte il fosfato diamonico, sono:

-Fosfato acido di ammonio

-Fosfato di ammonio dibasico

A differenza di (NH₄)₃Po₄, È costituito da ioni NH₄⁺ e HPO₄^2- In una proporzione 2: 1.

NH₄H₂Po₄

Questo sale corrisponde alla "versione più acida" del fosfato di ammonio. In esso, il pola₄^3- ha vinto due H⁺, riducendo così il suo carico ionico a H₂Po₄^-. Pertanto, i loro nomi più comuni sono:

-Fosfato di ammonio monobasico (perché ha a malapena un ossigeno in grado di accettare protoni)

-Ammonio diácido fosfato

Alcuni dei nomi precedenti possono anche essere modificati da:

-Diidrogeno ammonio fosfato

-Monoammonio fosfato

Come si può vedere, ci sono molti nomi possibili. L'importante è sapere come metterli in relazione direttamente con le formule di uno dei tre sali corrispondenti alla famiglia dei fosfati di ammonio.

Masse molari

(NH₄)₃Po₄: 149.09 g/mol

(NH₄)₂HPO₄: 132.06 g/mol

NH₄H₂Po₄: 115.025 g/mol

Aspetto fisico

I sali di fosfato di ammonio condividono in comune che sono tutti bianchi. Con l'eccezione del fosfato triamonico o tribasico di ammonio, gli altri sali non respingono un odore di ammoniaca in condizioni normali.

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Punti di fusione

Il (NH₄)₃Po₄ Si rompe prima che possa sciogliersi. Nel frattempo, il (NH₄)₂HPO₄ si scioglie a 155 ºC e l'NH₄H₂Po₄ a 190 ºC. Il più grande punto di fusione di NH₄H₂Po₄ indica una maggiore stabilità e un legame ionico più forte.

Punti bollenti

File, mentre si rompono durante lo scioglimento.

Solubilità

I sali di fosfato di ammonio sono molto solubili in acqua, essendo (NH₄)₃Po₄ Un solido igroscopico. Tuttavia, sono insolubili in etanolo, acetone e ammoniaca liquida.

Decomposizione

Tutti i sali di fosfato di ammonio hanno il potenziale per rilasciare l'ammoniaca durante la decomposizione. Inoltre, a seconda dell'intensità del calore, sono suddivisi in acido fosforico per rilasciare finalmente gas dannosi da azoto e ossidi di fosforo.

Ottenimento

I sali di fosfato di ammonio sono ottenuti dalla reazione di neutralizzazione che si è verificata tra acido fosforico e ammoniaca:

H₃Po₄ + 3 NH₃ → (NH₄)₃Po₄

Come si può vedere, se si desidera. Generalmente, viene utilizzato l'ossido fosforico, p₂O₅, come fonte di fosforo per il suo rispettivo acido.

Più h₃Po₄ Sii lì, la più grande volontà della produzione di NH₄H₂Po₄ o (NH₄)₂HPO₄ (più acidi) di (NH₄)₃Po₄ (più di base).

In realtà, sono il NH₄H₂Po₄ (Mappa, per il suo acronimo in inglese: Monoammonio fosfato) e (NH₄)₂HPO₄ (DAP) sali di fosfato di ammonio che hanno un valore commerciale maggiore. Nel frattempo, il (NH₄)₃Po₄ È quello che è meno venduto, proprio perché è il più instabile e, forse, il più costoso da preparare.

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Applicazioni

Una delle conseguenze immediate del paragrafo precedente è che la maggior parte degli usi dei sali di fosfato di ammonio sono dovuti a NH₄H₂Po₄ e (NH₄)₂HPO₄. Il (NH₄)₃Po₄, D'altra parte, non ha quasi alcuna utilità, perché si decompone rapidamente.

Fertilizzanti

Il fosfato di ammonio viene usato come fertilizzante. Fonte: pxhere.

I sali di fosfato di ammonio sono buoni fertilizzanti, poiché forniscono due nutrienti essenziali per lo sviluppo delle piante: azoto e fosforo. Inoltre, sono solubili in acqua, quindi diventano rapidamente disponibili sul terreno per il dovuto assorbimento attraverso le radici.

Sono conservati senza alcun problema e, a meno che non ci sia un incendio, non stabiliscono l'ammoniaca, il gas che può danneggiare i tessuti vegetali.

Ritardanti di fiamma

Il fosfato di ammonio fa parte di alcuni ritardanti di fiamma. Fonte: Coconino National Forest/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.0)

I sali di fosfato di ammonio durante la decomposizione rilasciano diversi gas che, sebbene siano dannosi, spostano l'ossigeno dall'aria a pieni fuochi. Ecco perché sono usati come ritardanti di incendio. In questo modo, il progresso delle fiamme viene rallentato o ritardato.

Ottica e fisico

Il NH₄H₂Po₄ È usato in applicazioni ottiche perché i loro cristalli mostrano birifrigo. Hanno anche proprietà piezoelettriche, motivo per cui vengono utilizzati nei trasduttori.

Riferimenti

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