SULFATO DE AMÔNIO: ESTRUTURA QUÍMICA, PROPRIEDADES E USOS - QUÍMICA - 2025

O sulfato de amônio é um sal inorgânico ternário e amoniacal do ácido sulfúrico. Sua fórmula química é (NH ₄) ₂ SO ₄. Portanto, as proporções estequiométricas dizem que para cada ânion sulfato existem dois cátions amônio interagindo com ele. Isso permite a neutralidade do sal ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Sua nomenclatura se deve ao fato de ser um sal derivado do H ₂ SO ₄, trocando o sufixo “úrico” por “ato”. Assim, os dois prótons iniciais são substituídos por NH ₄ ⁺, um produto da reação com a amônia (NH ₃). Então, a equação química para sua síntese é: 2 NH ₃ + H ₂ SO ₄ => (NH ₄) ₂ SO ₄

O sulfato de amônio é um tampão de nitrogênio e enxofre, ambos essenciais na química de solos e fertilizantes.

Estrutura química

A imagem superior ilustra as geometrias moleculares dos íons NH ₄ ⁺ e SO ₄ ^2-. As esferas vermelhas correspondem aos átomos de oxigênio, as brancas aos átomos de hidrogênio, as azuis aos átomos de nitrogênio e as amarelas aos de enxofre.

Ambos os íons podem ser considerados dois tetraedros, possuindo, portanto, três unidades que interagem para formar um arranjo cristalino ortorrômbico. O ânion sulfato é SO ₄ ^2- e é capaz de doar ou aceitar quatro ligações de hidrogênio, assim como o cátion NH ₄ ⁺.

Propriedades físicas e químicas

Peso molecular

132,134 g / mol.

Aspecto físico

Branco sólido. Cristais ortorrômbicos brancos ou marrons, dependendo dos níveis de impureza.

Odor

Banheiro.

Ponto de fusão

280 ° C Esse ponto de fusão, baixo se comparado a outros compostos iônicos, deve-se ao fato de ser um sal com cátions monovalentes (+1) e com íons dissimilares em seus tamanhos, fazendo com que o sólido tenha uma baixa energia de rede cristalina.

Solubilidade

76,4 g / 100 g de água a 25 ° C Essa afinidade pela água se deve à grande capacidade de suas moléculas em solvatar os íons amônio. Por outro lado, é insolúvel em acetona e álcool; ou seja, em solventes menos polares que a água.

Densidade

1,77 g / cm ³ a 25 ° C

Pressão de vapor

1.871 kPa a 20 ° C

Ponto de inflamação

26 ° C

pH

5,0-6,0 (25 ° C solução 1M). O pH levemente ácido é devido à hidrólise do NH ₄ ⁺ em água, produzindo H ₃ O ⁺ em baixas concentrações.

Estabilidade

Estável em condições ambientais adequadas. Em contato com oxidantes fortes, pode inflamar.

Decomposição

Começa a se decompor a 150 ºC, liberando vapores tóxicos de óxido de enxofre, óxido de nitrogênio e amônio.

Corrosão

Não ataca ferro ou alumínio.

Formulários

Na agricultura

- O sulfato de amônio é usado como fertilizante em solos alcalinos. O sal de amônio possui em sua composição 21% de nitrogênio e 24% de enxofre. No entanto, existem compostos que fornecem uma quantidade maior de nitrogênio do que o sulfato de amônio; a vantagem deste último é sua alta concentração de enxofre.

- O enxofre é essencial na síntese de proteínas, pois vários aminoácidos - como a cistina, a metionina e a cisteína - possuem enxofre. Por essas razões, o sulfato de amônio continua sendo um dos fertilizantes mais importantes.

- É utilizado na produção de trigo, milho, arroz, algodão, batata, cânhamo e árvores frutíferas.

- Reduz o pH de solos alcalinos devido à sua contribuição para o processo de nitrificação realizado por micróbios. O amônio (NH ₄ ⁺) é usado para produzir nitrato (NO ₃ ^-) e liberação de H ⁺: 2NH ₄ ⁺ + 4O ₂ => 2NO ₃ ^- + 2H ₂ O + 4H ⁺. Aumentar a concentração de hidrogênio reduz o pH de solos alcalinos e permite mais uso.

- Além de ser utilizado como fertilizante, o sulfato de amônio atua como coadjuvante de inseticidas, herbicidas e fungicidas solúveis, que são pulverizados nas lavouras.

- O sulfato é capaz de sequestrar íons presentes no solo e na água de irrigação, necessários para a vida de certos patógenos. Entre os íons que o sulfato de amônio captura estão Ca ²⁺, Mg ²⁺, Fe ²⁺ e Fe ³⁺. Esta ação potencializa o efeito microbicida dos agentes mencionados.

Como um reagente analítico

O sulfato de amônio atua como agente precipitante em análises eletroquímicas, em meios de cultura microbiológicos e na preparação de sais de amônio.

Na precipitação e isolamento de proteínas

O sulfato de amônio é utilizado no isolamento e purificação de proteínas, principalmente plasmáticas. Uma quantidade de sulfato de amônio é adicionada ao plasma para trazê-lo a uma certa concentração; assim, ocorre a precipitação de um grupo de proteínas.

O precipitado é coletado por centrifugação e uma quantidade adicional de sulfato de amônio é adicionada ao sobrenadante e, em uma nova concentração, ocorre a precipitação de outro grupo de proteínas.

A repetição do processo anterior de forma sequencial permite como resultado a obtenção de diferentes frações de proteínas plasmáticas.

Antes do surgimento das novas tecnologias da biologia molecular, esse procedimento permitia o isolamento de proteínas plasmáticas de grande importância na medicina, por exemplo: imunoglobulinas, fatores de coagulação, etc.

Na indústria

O sulfato de amônio atua retardando o início do fogo na indústria têxtil. É utilizado como aditivo na indústria de galvanoplastia. Também é usado na produção de peróxido de hidrogênio, cloreto de amônio, etc.

Outros usos

- O sulfato de amônio é usado como agente regulador da pressão osmótica e como agente precipitante de sal.

- Na forma de laurilsulfato de amônio, diminui a tensão superficial da água, permitindo assim a separação dos poluentes, aumentando a dureza da água.

- É um agente anticorrosivo.

- É utilizado como aditivo alimentar que regula a acidez da massa de farinha e pão.

Referências

1. OECD SIDS. (Outubro de 2004). Sulfato de amônia.. Obtido em 27 de abril de 2018, em: inchem.org
2. The Mosaic Company. (2018). Sulfato de amônia. Obtido em 27 de abril de 2018, em: cropnutrition.com
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6. Paula Papp. (22 de fevereiro de 2017). Aplicações e usos do sulfato de amônio. Obtido em 27 de abril de 2018 em: business.com