Kvaternaarse ammooniumi ja ammoniaagi peamine erinevus seisneb selles, et kvaternaarse ammoniaagi molekuli keskne lämmastikuaatom on seotud nelja alküülrühmaga, samas kui ammoniaagi molekul sisaldab ühte lämmastikutsentrit, mis on seotud kolme vesinikuaatomiga.
Kvaternaarne ammoonium on katioon, mis pärineb tavalisest ammoniaagi molekulist. Siin on ammoniaagimolekuli kolm vesinikuaatomit asendatud sarnaste või erinevate alküülrühmadega ja lämmastikuaatomiga on seotud selle üksiku elektronpaari kaudu täiendav alküülrühm.
Mis on kvaternaarne ammoonium?
Kvaternaarne ammoonium on ammoniaagi molekulist tuletatud katioon ja sellel on keskne lämmastikuaatom, milles on asendatud neli alküülrühma. Seetõttu saab selle molekuli keemilise valemi kirjutada järgmiselt: [N-R1R2R3R 4]+ Selle katiooni keemiline struktuur on järgmine:
Joonis 01: Kvaternaarse ammooniumkatiooni keemiline struktuur
Need katioonid on lühendatud kui kvaadid. Need on positiivselt laetud polüatomilised ioonid. Ammoniaagi molekulidest moodustuvad mitmed ioonid, sealhulgas primaarne, sekundaarne ja tertsiaarne ammoniaak. Neid nimetatakse lämmastikuaatomiga seotud alküülrühmade arvu järgi.
Kvaternaarse ammooniumi kõige levinumad ühendid on kvaternaarsed ammooniumisoolad. Neid ühendeid saab valmistada tertsiaarsete amiinide alküülimisel halogeensüsivesinike juuresolekul. Üldiselt ei reageeri kvaternaarsed ammooniumi katioonid isegi tugevate oksüdeerijate, tugevate hapete ja elektrofiilide suhtes. Need katioonid aga lagunevad erakordselt tugevate aluste juuresolekul.
Mis on ammoniaak?
Ammoniaak on anorgaaniline ühend, mille keemiline valem on NH3. See on gaasiline aine ja see on kõige lihtsam pniktogeenhüdriid. Ammoniaak esineb värvitu terava, ärritava lõhnaga gaasina. Ammoniaagi IUPAC-nimetus on asaan.
Keemiline valem on NH3. Seetõttu on molaarmass 17,03 g/mol. Ammoniaagi sulamistemperatuur on –77,73 °C ja keemistemperatuur –33,34 °C.
Joonis 02: Ammoniaagi molekuli struktuur
Arvestades gaasilise ammoniaagi esinemist, esineb seda keskkonnas looduslikult, kuid väikestes kogustes lämmastikku sisaldava loomse ja taimse aine produktina. Mõnikord võime leida ammoniaaki ka vihmaveest. Meie kehas eritavad neerud ammoniaaki liigse happe neutraliseerimiseks.
Ammoniaagi molekuli keemilises struktuuris on selles lämmastikuaatom, mis on seotud kolme vesinikuaatomiga. Kuna lämmastiku välimises elektronkihis on viis elektroni, on ammoniaagi molekuli lämmastikuaatomil üksildane elektronpaar. Seega on ammoniaagi molekuli geomeetria trigonaalne püramiidne. Lisaks saame seda ühendit kergesti vedeldada. Seda seetõttu, et see on võimeline moodustama vesiniksidemeid ammoniaagi molekulide vahel, kuna seal on ka N-H sidemeid ja üksikuid elektronpaare.
Mis vahe on kvaternaariammooniumil ja ammoniaagil?
Kvaternaarne ammoonium on katioon, mis on saadud ammoniaagi molekulist. Peamine erinevus kvaternaarse ammooniumi ja ammoniaagi vahel on see, et kvaternaarsel ammoniaagi molekulil on keskne lämmastikuaatom, mis on seotud nelja alküülrühmaga, samas kui ammoniaagi molekul sisaldab ühte lämmastikutsentrit, mis on seotud kolme vesinikuaatomiga.
Järgmine tabel võtab kokku kvaternaarse ammooniumi ja ammoniaagi erinevuse.
Kokkuvõte – kvaternaarne ammoonium vs ammoniaak
Kvaternaarne ammoonium on katioon, mis on saadud ammoniaagi molekulist. Peamine erinevus kvaternaarse ammooniumi ja ammoniaagi vahel on see, et kvaternaarsel ammoniaagi molekulil on keskne lämmastikuaatom, mis on seotud nelja alküülrühmaga, samas kui ammoniaagi molekul sisaldab ühte lämmastikutsentrit, mis on seotud kolme vesinikuaatomiga.
