第四級アンモニウムとアンモニアの違い

第四級アンモニウムとアンモニアの主な違いは、第四級アンモニウム分子が4つのアルキル基に窒素原子が結合しているのに対し、アンモニア分子は3つの水素原子に窒素中心が結合していることである...。

第四級アンモニウムとアンモニアの主な違いは、第四級アンモニウム分子は窒素原子が4つのアルキル基と結合しているのに対し、アンモニア分子は窒素の中心が3つの水素原子と結合していることである。

第4級アンモニウムは、一般的なアンモニア分子に由来するカチオンです。ここでは、アンモニア分子の3つの水素原子が類似または異なるアルキル基で置き換えられ、さらに窒素原子にその単独電子対を介して結合したアルキル基が存在する。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 第4級アンモニウムとは 3. アンモニアとは 4. 横並び比較-第4級アンモニウム塩とアンモニアを表形式で 5. まとめ

第四級アンモニウムは何ですか？

4級アンモニウムは、中心に窒素原子を持ち、4つのアルキル置換基を持つアンモニア分子に由来するカチオンである。したがって、この分子の化学式は、[N-R1R2R3R4]+と書くことができる。この陽イオンの化学構造は次のとおりです。

図01：4級アンモニウムカチオンの化学構造

この陽イオンは、正電荷を帯びた多原子イオンで、クアットと略称される。アンモニア分子が形成するイオンには、一次アンモニア、二次アンモニア、三次アンモニアがあります。窒素原子に結合しているアルキル基の数によって命名される。

第4級アンモニウム化合物としては、第4級アンモニウム塩が最も一般的である。これらの化合物は、ハロゲン化炭化水素の存在下、3級アミンのアルキル化反応により調製することができる。一般に、第四級アンモニウムカチオンは、強酸化剤、強酸、親電子物質には作用しない。しかし、これらのカチオンは、異常に強い塩基の存在下で分解されることがある。

アンモニアは何ですか？

アンモニアは化学式NH3で表される無機化合物で、気体であり、水素化物の中で最も単純な物質である。アンモニアは無色の気体で、**性的な臭いがあります。アンモニアのIUPAC名はazaneである。

化学式はNH3であり、モル質量は17.03g/molである。アンモニアの融点は-77.73℃、沸点は-33.34℃である。

図02：アンモニア分子の構造

アンモニアの存在を考えてみましょう。アンモニアは、動植物の窒素化合物の生成物として、自然界に存在するものの、その量はごくわずかです。また、雨水からアンモニアが検出されることもあります。私たちの体内では、腎臓からアンモニアが分泌され、余分な酸を中和しています。

アンモニア分子の化学構造では、1個の窒素原子に3個の水素原子が結合している。窒素の最外殻電子層には5個の電子があるため、アンモニア分子の窒素原子には1個の電子対が存在する。そのため、アンモニア分子の形状は三角錐となる。さらに、この化合物は非常に簡単に液状化することができるのです。これは、N-H結合と孤立電子対があるため、アンモニア分子間で水素結合を形成することができるためである。