Ammoniumionen

Das Ammoniumion (NH4+) ist das kationische Derivat des Ammoniaks (NH3) und kommt in wässrigen Lösungen häufig vor. Es besitzt eine tetraedrische Struktur mit vier N–H-Bindungen und eine Gesamtladung von +1. In der Lösung wirkt es als konjugierte Säure von Ammoniak; es entsteht durch Protonierung von NH3: NH3 + H+ ⇌ NH4+. Der pKa-Wert des NH4+/NH3-Paares liegt bei ca. 9,25, wodurch NH4+ in neutralem bis leicht saurem Milieu dominiert, während sich bei höheren pH-Werten NH3 bildet.

NH4+ bildet mit Anionen Salze, z. B. Ammoniumchlorid NH4Cl und Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4). Diese Salze lösen sich gut in Wasser und liefern NH4+ in Lösungen. In der Umwelt dient Ammonium als wichtiger Stickstofflieferant für Pflanzen; es entsteht durch Mineralisierung organischer Stoffe oder durch Nitrifikation. Hohe NH4+-Konzentrationen in Böden oder Gewässern können zu Eutrophierung führen und toxisch für bestimmte Organismen sein.

Chemische Reaktionen: NH4+ kann durch Mikroorganismen weiter zu Nitrat oxidiert werden (Nitrifikation). In vielen Anwendungen wird NH4+ als Quelle für Ammonium in Düngemitteln, als Pufferkomponente oder Reaktionspartner genutzt.

Zusammenfassung: Das Ammoniumion ist der protonierte Zustand von Ammoniak, ein stabiler, wasserlöslicher Kation in Salzen, dessen Gleichgewicht mit NH3 und H+ grundlegend für das Säure-Base-Verhalten in wässrigen Systemen ist.