Szervetlen kémia

A szervetlen kémia a kémia egyik jelentős ága, mely a szervetlen vegyületek tulajdonságaival és reakcióival foglalkozik. Általánosságban szervetlen vegyületek azok az anyagok, melyek nem tartoznak a szerves kémia hatáskörébe, azaz minden olyan vegyület, mely nem tartalmaz szén-szén, illetve szén-hidrogén kötéseket. Ilyenformán tehát a fentieken kívül a periódusos rendszer minden eleme és azok vegyületei a szervetlen kémia tárgykörébe tartoznak.

A határ a két tudományterület között nem éles, bár a legtöbb esetről egyszerűen eldönthető, hogy hova tartozik. A szervetlen szénvegyületek, mint például a karbonátok egyértelműen a szervetlen kémia tárgykörébe tartoznak. (A szénhidrogének, szénhidrátok szerves vegyületek.)

Az ammónia nitrogén és hidrogén vegyülete, képlete NH3. Normálállapotban jellegzetes szúrós szagú, gáz halmazállapotú anyag, maró és mérgező hatású. Az ammónia a salétromsavval együtt a legrégebben ismert, legelterjedtebb és legfontosabb nitrogénvegyületek közé tartozik.

A gáz halmazállapotú ammóniát 1774-ben Priestley állította elő. Scheele csakhamar bebizonyította, hogy nitrogént tartalmaz, Berthollet pedig az összetételét állapította meg. Akkoriban alkali volatile salis ammoniaci névvel jelölték; e nevet Bergmann ammoniacum-ra rövidítette.

Az ammónia a természetben a levegőben és a meteoros csapadékokban, valamint a talajban, ásványos vizekben, növényi és állati szervezetekben fordul elő. A levegőbe az ammónia javarészt bizonyára a föld felületéről, párolgás útján jut, majd ott elektromos kisülések, vagy égési folyamatok révén keletkezett szénsavval, salétromossavval és salétromsavval vegyülve e savak ammóniumsói alakjában a csapadékokba kerül. Magyarországon az éves átlagkoncentráció 2 ppb (part per billion). A talajban az ammónia főképpen vulkánok közelében és kráterében, klorid és szulfát alakjában, továbbá égő széntelepek közelében, a toszkánai bórsavas fumarolák gőzében és sóiban, valamint a szerves anyagok rothadási terméke sok helyütt (így a guanóban és bűzös gázokban is) előfordul. A növényekben ammónia rendszerint kimutatható; az állati szervezet különféle részeiben, például a vérben, a szövetekben, a vizeletben és a kilélegzett levegőben is található. Madarak, gyíkok és kígyók vizeletében jelentékeny mennyiségű a húgysavas ammónium; emlősök vizelete csak kevés ammóniumsót tartalmaz.

Nitrogént tartalmazó szénvegyületek, különösen a karbamid és fehérjefélék korhadásakor és rothadásakor jelentékeny mennyiségű ammónia, illetőleg ammóniumsó keletkezik. Ammónia keletkezik még szerves anyagok például szaru, csontok, kőszén stb. száraz desztillációjakor is.

A Jupiter és a Szaturnusz magas szintű hideg felhőzetében oktahedrális ammóniakristályok lebegnek, amelyek halojelenséget váltanak ki Kémiai megfelelőjét leginkább az N2H6 képlettel írhatnánk le. Ezek egyedi kristályszemcsék, eltérően a Földön fagyasztással létrejövő köbös szerkezetű ammóniától, amely tetszőlegesen sok kristályelem ismétlődéséből jön létre (egykristály, vagy hó).

Ammónia keletkezik elemeiből: hidrogénből és nitrogénből szintézis útján, valamint bomlás útján számos nitrogéntartalmú vegyületből. A hidrogén és a nitrogén közönséges hőmérsékleten nem hatnak egymásra, de ha kifejlődésük pillanatában elegyednek, vagy ha elegyükön elektromos szikra csap át, úgyszintén platinaháló hatására kevés ammónia keletkezik. Ilyen szintézises úton állította elő Haber karlsruhei tanár (ozmiumot vagy uránkarbidot mint katalizátort alkalmazva) az ammóniát hidrogén- és nitrogéngázból nyomás alatt. Napjainkban is iparilag egy ehhez hasonló módszerrel állítanak elő ammóniát (Haber-Bosch-eljárás). A nitrogén oxidjai, valamint a salétromossav és a salétromsav a fejlődő hidrogéntől, vagy katalizátor (például platinaháló, réz-oxid, vas-oxid stb.) jelenlétében, a hidrogéngáztól ammóniává redukálódnak. Az ammónia keletkezésének a legutóbbi módját ipari előállításánál értékesítik. Ammónia előállítható bármely ammóniumsóból, ha azt erős bázissal hevítjük. Kicsinyben laboratóriumi célokra, rendszerint ammónium-kloridból állítjuk elő úgy, hogy kalcium-hidroxid és ammónium-klorid keverékét gömblombikban melegítjük. A fejlődő ammóniagázt megszárítása végett égetett mésszel vagy kálium-hidroxid darabkákkal töltött csövön átáramoltatjuk, és higannyal telt gazométerben fogjuk fel. Nagyban az ammóniagázt és vizes oldatát világítógáz és a koksz gyártásával kapcsolatosan állítják elő. Ez anyagok gyártásánál ugyanis nitrogéntartalmú kőszenet szárazon desztillálnak. Ilyenkor egyszerűbb és összetettebb szénhidrogének, hidrogén, víz, szén-dioxid, ammóniagáz és ennek különféle organikus származéka keletkezik. A vizes desztillációs termékben, az ún. gázvízben, empireumás és kátrányos anyagok, illékony bázisos szénvegyületek mellett, az ammónia részben mint ilyen, részben pedig karbonát, szulfid, rodanid stb. alakjában oldva marad. A literenként 5-20 gramm ammóniát tartalmazó gázvízből az ammóniát desztillálják. A forraláskor különben nem illékony és el nem bomló ammóniumvegyületek elbontása végett azonban a gázvízhez előbb égetett meszet kevernek. A desztillálást a szeszgyártásnál használatos rektifikáló-készülékek módjára szerkesztett desztilláló készülékben végzik, úgy, hogy a vízgőz részben megsűrűsödve a kazánba visszafolyik, az ammóniával telített gőz pedig a hűtőkészülékben áramlik. A még szennyes ammóniát ezután a szén-dioxidtól és kénhidrogéntől való megtisztítása végett mésztejen át, majd az empiroumás anyagoktól való megtisztítása végett pedig faszén-szűrőkön át áramoltatják és végül az ammóniagázt vagy komprimálják, vagy ammóniaoldat készítése végett vízzel töltött abszorpciós edényekbe vezetik, vagy savakkal ammóniumsókká alakítják.

Forrás: www.wikipedia.hu