Het belangrijkste verschil tussen quaternair ammonium en ammoniak is dat het quaternaire ammoniakmolecuul een centraal stikstofatoom heeft dat is gebonden aan vier alkylgroepen, terwijl het ammoniakmolecuul één stikstofcentrum bevat dat is gebonden aan drie waterstofatomen.
Quaternair ammonium is een kation dat is afgeleid van een normaal ammoniakmolecuul. Hier zijn de drie waterstofatomen van het ammoniakmolecuul gesubstitueerd met vergelijkbare of verschillende alkylgroepen, en is er een extra alkylgroep gebonden aan het stikstofatoom via zijn eenzame elektronenpaar.
Wat is quaternair ammonium?
Quaternair ammonium is een kation afgeleid van ammoniakmolecuul, en het heeft een centraal stikstofatoom met vier alkylgroepen erop gesubstitueerd. Daarom kan de chemische formule van dit molecuul worden geschreven als [N-R1R2R3R 4]+ De chemische structuur van dit kation is als volgt:
Figuur 01: Chemische structuur van quaternair ammoniumkation
Deze kationen worden afgekort als quats. Het zijn positief geladen polyatomaire ionen. Er zijn verschillende ionen gevormd door ammoniakmoleculen, waaronder primaire, secundaire en tertiaire ammoniak. Deze worden genoemd naar het aantal alkylgroepen dat aan het stikstofatoom is gebonden.
De meest voorkomende verbindingen van quaternair ammonium zijn quaternaire ammoniumzouten. Deze verbindingen kunnen worden bereid door alkylering van tertiaire aminen in aanwezigheid van halogeenkoolwaterstoffen. Over het algemeen zijn quaternaire ammoniumkationen niet reactief ten opzichte van zelfs sterke oxidatiemiddelen, sterke zuren en elektrofielen. Deze kationen worden echter afgebroken in aanwezigheid van uitzonderlijk sterke basen.
Wat is ammoniak?
Ammoniak is een anorganische verbinding met de chemische formule NH3. Het is een gasvormige stof en het is het eenvoudigste pnictogeenhydride. Ammoniak komt voor als een kleurloos gas met een penetrante, irriterende geur. De IUPAC-naam van ammoniak is azane.
De chemische formule is NH3. Daarom is de molmassa 17,03 g/mol. Het smeltpunt van ammoniak is -77,73 °C en het kookpunt is -33,34 °C.
Figuur 02: Structuur van ammoniakmolecuul
Als we kijken naar het voorkomen van ammoniakgas, komt het van nature voor in het milieu, maar in sporenhoeveelheden als een product van stikstofhoudend dierlijk en plantaardig materiaal. Soms vinden we ook ammoniak in regenwater. In ons lichaam scheiden de nieren ammoniak af om overtollig zuur te neutraliseren.
In de chemische structuur van het ammoniakmolecuul heeft het een stikstofatoom gebonden aan drie waterstofatomen. Omdat er vijf elektronen in de buitenste elektronenschil van stikstof zijn, is er een eenzaam elektronenpaar op het stikstofatoom van het ammoniakmolecuul. Daarom is de geometrie van het ammoniakmolecuul trigonaal piramidaal. Bovendien kunnen we deze verbinding gemakkelijk vloeibaar maken. Dit komt omdat het in staat is waterstofbruggen te vormen tussen ammoniakmoleculen, aangezien er ook N-H-bindingen en eenzame elektronenparen zijn.
Wat is het verschil tussen quaternair ammonium en ammoniak?
Quaternair ammonium is een kation afgeleid van een ammoniakmolecuul. Het belangrijkste verschil tussen quaternair ammonium en ammoniak is dat het quaternaire ammoniakmolecuul een centraal stikstofatoom heeft dat is gebonden aan vier alkylgroepen, terwijl het ammoniakmolecuul één stikstofcentrum bevat dat is gebonden aan drie waterstofatomen.
De volgende tabel vat het verschil tussen quaternair ammonium en ammoniak samen.
Samenvatting – Kwartair ammonium versus ammoniak
Quaternair ammonium is een kation afgeleid van een ammoniakmolecuul. Het belangrijkste verschil tussen quaternair ammonium en ammoniak is dat het quaternaire ammoniakmolecuul een centraal stikstofatoom heeft dat is gebonden aan vier alkylgroepen, terwijl het ammoniakmolecuul één stikstofcentrum bevat dat is gebonden aan drie waterstofatomen.
