Ammoniumjoner

Ammoniumjoner (NH4+) er et positivt ladet polyatomisk ion som dannes ved protonering av ammoniakk (NH3). NH4+ forekommer som kation i mange salter og i løsning, og er det konjugerte syre til NH3 i vann.

Struktur og kjemi: Ammonium er tetrahedral og har fire N–H-bindinger; nitrogenet har ingen lone pair. I vann fungerer NH4+ som en svakt sur konjugert syre til NH3. PKa for NH4+ er omtrent 9,25, noe som gir løsningene av ammoniumsalter en svakt syrlig karakter. NH4+ kan reagere med vann og danne NH3 og H3O+: NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+. Ved høyere pH dominerer NH3.

Forekomster og anvendelser: Ammoniumionen finnes i gjødsel som ammoniumklorid (NH4Cl), ammoniumsulfat ((NH4)2SO4) og ammoniumnitrat (NH4NO3). I jord blir NH4+ adsorbert av leire og organisk materiale via kationbytte. Mikroorganismer oksiderer NH4+ i nitrifikasjon til nitritt (NO2−) og deretter nitrat (NO3−). Planter tar opp både NH4+ og NO3− som nitrogenkilder; ved høy pH kan NH4+ omdannes til NH3 og fordampe (volatilisering).

Sikkerhet og miljø: Ammoniumionen i seg selv har lav toksisitet, men ammoniumsalter kan irritere hud og øyne ved direkte kontakt, og damper kan irritere luftveiene. Overgjødsling med ammoniumsalter bidrar til eutrofiering og vannforurensning. I industri og forskning brukes ammoniumsalter i produksjon av ulike kjemikalier og som reagenser.