Ammoniaca - Wikipedia

Caratteristiche

La forma della molecola dell'ammoniaca è piramidale[3] (ψ-tetraedrica); l'atomo di azoto vi compare con ibridazione sp3, occupa la posizione apicale e lega i tre atomi di idrogeno. La base è un triangolo equilatero occupato dai tre atomi di idrogeno mentre il quarto vertice del tetraedro virtuale è occupato da una coppia elettronica di non legame (coppia solitaria) che è la principale responsabile di tutte le proprietà della molecola: formazione di legami a idrogeno, basicità secondo Lewis e secondo Brønsted-Lowry, elevata permittività elettrica e momento dipolare, elevata solubilità in acqua.

L'angolo H-N-H è di 107,5° e gli elementi di simmetria sono 1 asse di rotazione C3 e 3 piani di riflessione σv, mentre non è presente un centro di inversione i, e quindi la simmetria della molecola appartiene al gruppo puntuale C3v.[4] Secondo la terminologia VSEPR la sua rappresentazione è AX3E (piramide trigonale). Se opportunamente eccitata, la molecola dell'ammoniaca può subire inversione di Walden, ovvero il doppietto di non legame può oscillare sopra e sotto il piano dei tre atomi di idrogeno; questa inversione si estende anche alle ammine. l'inversione di configurazione dell'ammoniaca in fase gassosa a bassa pressione è stata sfruttata per produrre il primo maser a emissione stimolata nel 1953.

A temperatura ambiente l'ammoniaca è un gas incolore dall'odore pungente molto forte e soffocante, è irritante e tossica. In presenza di O2, quindi all'aria, può intaccare l'alluminio, il rame, il nichel e le loro leghe. È un composto debolmente basico e reagisce con gli acidi formando i rispettivi sali d'ammonio. È dotata di comportamento riducente, può reagire anche in maniera esplosiva con l'ossigeno, e si combina con gli alogeni per dare le alogenoammine.

È tra i solventi polari non acquosi più conosciuti e studiati; la sua proprietà più caratteristica è di sciogliere i metalli alcalini formando soluzioni intensamente colorate in blu e di elevata conducibilità elettrica. Confrontata con l'acqua, l'ammoniaca ha minor conduttività, minor permittività elettrica, minore densità e viscosità, punti di congelamento ed ebollizione molto più bassi. La costante di autoprotolisi dell'ammoniaca liquida è circa 10−30 M2 alla temperatura di -50°C.

È un composto molto solubile in acqua: a 0°C un litro di acqua riesce a sciogliere oltre 680 ml di ammoniaca ad 1 atmosfera, che si dissocia molto debolmente nel seguente modo, dando luogo a soluzioni acquose basiche con Kb = 1,85×10−5 a 25°C:

NH 3 + H 2 O ↽ − − ⇀ NH 4 + + OH − {\displaystyle {\ce {NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}}}

ovvero: