Rompete el coco con el amoniaco

AMONIACO

l amoniaco está constituido por moléculas de composición NH3. Los átomos del hidrógeno son equivalentes. La molécula tiene, por tanto, forma piramidal es decir presenta una hibridación sp3, donde tres de los orbitales se solapan con los hidrógenos y el que resta se queda con los electrones no compartidos. Los ángulos de enlace son algo menores que los de un tetraedro debido a la nube electrónica del par solitario que los reduce a un ángulo de 107º 20´. El nitrógeno ocupa el vértice de una pirámide, cuya base es un triángulo equilátero formado por los tres átomos de hidrógeno.

En el amoniaco tenemos átomos de hidrógeno unidos al nitrógeno , que es un átomo pequeño y electronegativo, por lo que el amoniaco presentará enlaces intermoleculares de puntes de hidrógeno al igual que la molécula de agua.

El hecho de que el amoniaco presente este tipo de enlace entre sus moléculas hace que sus puntos de fusión y ebullición, el calor de vaporización, la constante dieléctrica, etc... sean anormalmente altos.

1.2 Geometría molecular del amoníaco

Según la VSEPR, los pares electrónicos de valencia del nitrógeno en la molécula se orientan hacia los vértices de un tetraedro, distribución característica cuando existe hibridación sp³. Existe un par solitario, por lo que la geometría de la molécula es piramidal trigonal (grupo puntual de simetría C3v). En disolución acuosa se puede comportar como una base y formarse el ion amonio, NH4+, con un átomo de hidrógeno en cada vértice del tetraedro:

1.3 Características del amoniaco

Fórmula: NH3

Peso molecular: 17'032

Punto de ebullición: −33'35ºC

Solubilidad (Volumen en CN por volumen de H2O):

Punto de congelación: −77'7ºC

Temperatura crítica: 132'4ºC

Densidad absoluta en CN: 0'7710 gr./l

1.4 Propiedades físicas y químicas del amoniaco

• A temperatura ambiente es un gas difícilmente licuable. Los altos puntos de fusión y ebullición con consecuencia de la fuerte asociación de moléculas, debido a su carácter polar y al posibilidad del N de formar enlaces con H.

• Es un gas incoloro y tiene un olor picante característico, que irrita los ojos y de sabor cáustico. Es muy soluble en agua.

• El amoniaco en estado liquido es muy poco conductor de la electricidad, bastante menos que el agua. Y por las características de la molécula es un disolvente ionizante. En éste estado el amoniaco se emplea como refrigerante y como disolvente. Arde en presencia del oxígeno puro con una llama poco luminosa, desprendiendo vapor de agua y de nitrógeno. Si se eleva la presión de la mezcla de oxigeno puro y amoniaco el resultado puede ser una explosión.

• Es estable a temperatura ambiente pero se descompone por la acción del calor.

• La reacción del amoniaco con metales, especialmente con alcalino y alcalinotérreos, puede dar lugar a amidas, imidas o nitruros.

• Es mas ligero que el aire, posee una densidad de 0.6

• Carácter Ácido-Base: en las reacciones químicas el amoniaco pueda actuar como base. Este comportamiento se explica inmediatamente recordando se estructura electrónica. El par solitario del nitrógeno puede compartirlo con otra molécula o ión que tenga un orbital vacío, formando un enlace covalente coordinado. Así puede aceptar un protón:

H2O + NH3 NH4+ + OH-

Es decir, se comporta como una base débil de Brönsted-Lowry, por lo que se utiliza en muchas

reacciones como fuente moderada de iones OH-

• Carácter Redox: puesto que en él el nº de oxidación del N es -3, que es el menor posible, en NH3 sólo puede actuar como reductor en las reacciones redox. Así, por ejemplo, a temperatura elevada se oxida con oxígeno molecular:

4 NH3 + 5O2 6H2O + 4NO

1.5 Obtención del amoniaco

1º Forma: En el laboratorio , el método mas corriente de obtener amoniaco es mediante una reacción ácido-base de desplazamiento, esto es, desplazando la base débil de una sal amónica por una base fuerte. Corrientemente se emplea hidróxido de cálcico:

2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O + 2 NH3

2º Forma: A nivel industrial se utiliza el proceso de Haber-Bosch, que cosiste en la síntesis a partir de sus elementos:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 H= -92.4 KJ

Esta ecuación es un ejemplo de equilibrio. Por lo que utilizaremos el principio de Le Chatelier para calcular las condiciones optimas. Según éste principio tendríamos que conseguir una temperatura baja y una presión elevada. Pero a una baja temperatura la velocidad de reacción es extremadamente lenta. Por estas causas el proceso de formación del amoniaco se realiza entre los 400-500º C a través de un catalizador de óxido de hierro, y a unas 1000 atm de presión consiguiendo rendimientos de un 50 a un 70%.

el amoniaco se obtiene generalmente en el laboratorio calentando una sal amónica

con cal apagada o con hidróxido sódico. La ecuación iónica correspondiente a la reacción es:

NH4++ OH ! NH3 + H20

1.6 Aplicaciones del amoniaco

Se emplea para la obtención de sales amónicas, utilizadas como abono. Otra gran parte de se destina a la obtención de NO, de ácido nítrico y de nitratos. También se utiliza como ya hemos dicho antes, de refrigerante.