Nehézammónia

Kémiai és fizikai tulajdonságok
Nehézammónia
Kémiai képlet	ND₃
Moláris tömeg	20,03 g/mol
Olvadáspont	199,6 K
Forráspont	242,1 K
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Az ammónia egy nitrogén- és három hidrogénatomot tartalmaz. A nehézammónia ugyanezen elemeket tartalmazza, abban tér el, hogy a hidrogénatomok mindegyike deutériumatom. Olvadáspontja −73,6 °C (199,6 K), forráspontja −31,1 °C (242,1 K), ami kevéssé tér el az ammóniáétól.^[1] Csillagközi felhőkben előfordul,^[2] először az NGC 1333-ban^[3] és a Barnard–1-ben észlelték.^[4] Ez a csillagközi térben észlelt első 3 deutériumot tartalmazó vegyület.^[4]

Spektrum[szerkesztés]

Spektroszkópiai mintája a többi ¹⁴N-tartalmú stabil ammóniaizotopológhoz ( ${\ce {N^{1}H3, N^{1}H2^{2}H, N^{1}H^{2}H2}}$ ) hasonló, a 0–0 átmenet energiája ezekben a deutériumatomok számával fokozatosan nő, a csúcsok szélessége és távolsága csökken, így a ${\ce {N^{2}H3}}$ átmeneti energiája a legnagyobb, csúcsszélessége és -távolsága a legkisebb.^[5]

Hasonló ammóniaváltozatok[szerkesztés]

Ismertek részlegesen nehéz ( ${\ce {N^{1}H2^{2}H, N^{1}H^{2}H2}}$ ), trícium- és müoniumtartalmú ( ${\ce {N^{1}H^{2}HMu}}$ ) ammóniaváltozatok is.^[6] Ezek közül a ${\ce {N^{1}H^{2}H^{3}H}}$ és a ${\ce {N^{1}H^{2}HMu}}$ izotóposan királis – nincs két azonos izotóp a nitrogénatomon.^[6]

Tríciummal[szerkesztés]

A teljesen tríciumozott ammónia ( ${\ce {N^{3}H3}}$ ) a nitrogénnel és tríciummal lassan – koncentrációtól függően hetek, hónapok alatt – kerül egyensúlyba.^[7]

Besugárzott cirkóniummal védett üzemanyagok védőrétegének eltávolításakor tríciumtartalmú ammóniaváltozatok ( ${\ce {N^{1}H2^{3}H, N^{1}H^{3}H2, N^{3}H3}}$ ) jöhetnek létre.^[8]

Nehéz nitrogénizotópokkal[szerkesztés]

A ¹⁵NH₃-at Barrado et al. 2023-ban észlelték egy barna törpe légkörében.^[9]

A ${\ce {^{15}N^{2}H3}}$ és a ${\ce {^{15}N^{1}H3}}$ sugárzásnak ellenálló erősen polarizálható polarizáltproton- és -deuteron-forrás, melyet gyakran használnak nagy ütközési intenzitású (luminozitású) kísérletekben a nukleonok spinszerkezetének vizsgálatához.^[10]

Nehéz ammóniumionok[szerkesztés]

1937-ben Smits és Muller nehézammónium-kloridot ( ${\ce {N^{2}H4Cl}}$ ) állított elő nehézvíz és foszfor-pentaklorid, illetve nehézvíz és magnézium-nitrid reakciójával, melyet az így keletkező deutérium-klorid, illetve nehézammónia reakciója követett. Az így keletkező vegyület a hagyományos ammónium-kloridtól eltérően nem mutatott jelentős hiszterézist, és a térfogat-hőmérséklet görbe meredeksége is kisebb volt.^[11]

Jegyzetek[szerkesztés]

↑ szerk.: Brauer G: Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2, New York, London: Academic Press (1963). Hozzáférés ideje: 2024. április 21.
↑ Millar, T. J. (2003). „Deuterium Fractionation in Interstellar Clouds”. Space Science Reviews 106 (1), 73–86. o. DOI:10.1023/A:1024677318645.
↑ van der Tak FFS, Schilke P, Müller HSP, Lis DC, Phillips TG, Gerin M, Roueff E (2002. június 10.). „Triply deuterated ammonia in NGC 1333” 388 (3), L53–L56. o. DOI:10.1051/0004-6361:20020647.
↑ ^a ^b sz. n.: Détection de l’ammoniac trois fois deutéré : la première molécule trois fois deutérée dans le milieu interstellaire. En direct des labos, 2002. május 1. [2020. szeptember 30-i dátummal az [www.observatoiredeparis.psl.eu/detection-of-triply.html?lang=fr eredetiből] archiválva]. (Hozzáférés: 2024. április 14.)
↑ Klētnieks Ē, Alonso YC, Vaníček JJL (2023. október 5.). „Isotope Effects on the Electronic Spectra of Ammonia from Ab Initio Semiclassical Dynamics”. J Phys Chem A 127 (39), 8117–8125. o. DOI:10.1021/acs.jpca.3c04607. PMID 37738161.
↑ ^a ^b Fábri C, Marquardt R, Császár AG, Quack M (2019. január 7.). „Controlling tunneling in ammonia isotopomers”. J Chem Phys 150 (1), 014102. o. DOI:10.1063/1.5063470. PMID 30621413.
↑ Heung LK (1995). „Tritiated Ammonia Formation”. Fusion Technology 28 (3P2), 1188–1193. o. DOI:10.13182/FST95-A30570.
↑ Rhinehammer TB, Lamberger PH. Monitoring, Tritium control technology, 16. o. (1973. december). Hozzáférés ideje: 2024. április 14.
↑ Barrado D, Mollière P, Patapis P, Min M, Tremblin P, Ardevol Martinez F, Whiteford N, Vasist M, Argyriou I, Samland M, Lagage PO, Decin L, Waters R, Henning T, Morales-Calderón M, Guedel M, Vandenbussche B, Absil O, Baudoz P, Boccaletti A, Bouwman J, Cossou C, Coulais A, Crouzet N, Gastaud R, Glasse A, Glauser AM, Kamp I, Kendrew S, Krause O, Lahuis F, Mueller M, Olofsson G, Pye J, Rouan D, Royer P, Scheithauer S, Waldmann I, Colina L, van Dishoeck EF, Ray T, Östlin G, Wright G (2023. december). „¹⁵NH₃ in the atmosphere of a cool brown dwarf”. Nature 624 (7991), 263–266. o. DOI:10.1038/s41586-023-06813-y. PMID 37931645.
↑ Slifer K (2008. február 6.). „Radiation Damage in Polarized Ammonia Solids”. AIP Conference Proceedings 980 (1), 330–334. o. DOI:10.1063/1.2888105. (Hozzáférés: 2024. április 14.)
↑ Smits A, Muller GJ (1937. május 8.). „The Low-temperature Transformation of Heavy Ammonium Chloride”. Nature 139, 804. o. (Hozzáférés: 2024. április 21.)

Ez a kémiai tárgyú lap egyelőre csonk (erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle!

[Baudler_1963-1] szerk.: Brauer G: Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2, New York, London: Academic Press (1963). Hozzáférés ideje: 2024. április 21.

[2] Millar, T. J. (2003). „Deuterium Fractionation in Interstellar Clouds”. Space Science Reviews 106 (1), 73–86. o. DOI:10.1023/A:1024677318645.

[3] van der Tak FFS, Schilke P, Müller HSP, Lis DC, Phillips TG, Gerin M, Roueff E (2002. június 10.). „Triply deuterated ammonia in NGC 1333” 388 (3), L53–L56. o. DOI:10.1051/0004-6361:20020647.

[sans_auteur_2002-4] sz. n.: Détection de l’ammoniac trois fois deutéré : la première molécule trois fois deutérée dans le milieu interstellaire. En direct des labos, 2002. május 1. [2020. szeptember 30-i dátummal az [www.observatoiredeparis.psl.eu/detection-of-triply.html?lang=fr eredetiből] archiválva]. (Hozzáférés: 2024. április 14.)

[Klētnieks_2023-5] Klētnieks Ē, Alonso YC, Vaníček JJL (2023. október 5.). „Isotope Effects on the Electronic Spectra of Ammonia from Ab Initio Semiclassical Dynamics”. J Phys Chem A 127 (39), 8117–8125. o. DOI:10.1021/acs.jpca.3c04607. PMID 37738161.

[Fábri_2019-6] Fábri C, Marquardt R, Császár AG, Quack M (2019. január 7.). „Controlling tunneling in ammonia isotopomers”. J Chem Phys 150 (1), 014102. o. DOI:10.1063/1.5063470. PMID 30621413.

[7] Heung LK (1995). „Tritiated Ammonia Formation”. Fusion Technology 28 (3P2), 1188–1193. o. DOI:10.13182/FST95-A30570.

[8] Rhinehammer TB, Lamberger PH. Monitoring, Tritium control technology, 16. o. (1973. december). Hozzáférés ideje: 2024. április 14.

[Barrado_2023-9] Barrado D, Mollière P, Patapis P, Min M, Tremblin P, Ardevol Martinez F, Whiteford N, Vasist M, Argyriou I, Samland M, Lagage PO, Decin L, Waters R, Henning T, Morales-Calderón M, Guedel M, Vandenbussche B, Absil O, Baudoz P, Boccaletti A, Bouwman J, Cossou C, Coulais A, Crouzet N, Gastaud R, Glasse A, Glauser AM, Kamp I, Kendrew S, Krause O, Lahuis F, Mueller M, Olofsson G, Pye J, Rouan D, Royer P, Scheithauer S, Waldmann I, Colina L, van Dishoeck EF, Ray T, Östlin G, Wright G (2023. december). „¹⁵NH₃ in the atmosphere of a cool brown dwarf”. Nature 624 (7991), 263–266. o. DOI:10.1038/s41586-023-06813-y. PMID 37931645.

[Slifer_2007-10] Slifer K (2008. február 6.). „Radiation Damage in Polarized Ammonia Solids”. AIP Conference Proceedings 980 (1), 330–334. o. DOI:10.1063/1.2888105. (Hozzáférés: 2024. április 14.)

[Smits_1937-11] Smits A, Muller GJ (1937. május 8.). „The Low-temperature Transformation of Heavy Ammonium Chloride”. Nature 139, 804. o. (Hozzáférés: 2024. április 21.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]