sustancia

amoníaco

Ammonia is a chemical compound of nitrogen and hydrogen that serves as a key solvent and potential biosignature in planetary science.
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Descripción

El amoníaco es un gas corrosivo que en casa huele a 'amoníaco'. En el espacio se forman moléculas complejas a partir de él, y en la Tierra es necesario para los fertilizantes. Su molécula es como una pirámide de nitrógeno con tres hidrógenos encima.

Historia

Aunque el amoníaco era conocido por los antiguos egipcios en forma de sal amoniacal (NH₄Cl) obtenida del estiércol de camello, el amoníaco gaseoso fue aislado por primera vez por Joseph Priestley en 1774, quien lo llamó 'aire alcalino'. Su composición fue determinada por Claude Berthollet en 1785. En astrofísica, la primera detección fiable de amoníaco interestelar fue realizada en 1968 por el grupo de Cheung y Welch mediante la transición de inversión a una frecuencia de 23.7 GHz en dirección al centro galáctico. Este descubrimiento confirmó la existencia de nubes moleculares densas. Los parámetros espectroscópicos del amoníaco se refinaron posteriormente en experimentos de laboratorio.

Cómo funciona

El amoníaco muestra un efecto cuántico de inversión: el efecto túnel del átomo de nitrógeno a través del plano de los tres hidrógenos. La curva de potencial de la molécula tiene dos mínimos, separados por una barrera de ~2020 cm⁻¹. La frecuencia de desdoblamiento por efecto túnel del estado vibracional fundamental es de 23.7 GHz (1.26 cm), lo que se utiliza en observaciones astronómicas. Las transiciones de inversión son sensibles a la temperatura y densidad del gas, lo que convierte al amoníaco en un termómetro para nubes moleculares. En el medio interestelar, el amoníaco se forma principalmente en la superficie de los granos de polvo mediante hidrogenación secuencial del nitrógeno. En las atmósferas planetarias participa en ciclos, formando nubes (en Júpiter y Saturno) y contribuyendo a la coloración. Los modos de deformación simétrica y asimétrica se encuentran en la región infrarroja (950–1100 cm⁻¹). Para la astrofísica son importantes las transiciones rotacionales e inversión-rotacionales en el rango de microondas. Espectroscópicamente, el amoníaco se describe mediante los números cuánticos J, K, donde K es la proyección del momento angular sobre el eje de simetría.

Dato curioso

En las nubes de Júpiter, el amoníaco crea las bandas marrones y blancas.

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