Cianato di ammonio: sintesi, reazioni, idrolisi

Il cianato di ammonio è un solido cristallino bianco avente formula NH₄OCN costituito da due ioni poliatomici ovvero lo ione ammonio NH₄⁺ e lo ione cianato. La struttura di quest’ultimo è stata verificata ai raggi X ed è stato determinato che la struttura dell’anione è O=C=N^–.

Il cianato di ammonio costituisce, in talune reazioni, un intermedio poco stabile come nel caso della reazione tra acido cianico H-O-C≡N e NH₃ nota come sintesi di Wöhler, dovuta al chimico tedesco Friedrich Wöhler, da cui si ottiene l’urea.

Sintesi del cianato di ammonio

Il cianato di ammonio può essere ottenuto dalla reazione tra cianato di argento e cloruro di ammonio con formazione del cloruro di argento che precipita:
AgOCN + NH₄Cl → AgCl + NH₄OCN

Reazioni

Alla temperatura di 60°C  dà luogo alla formazione dell’urea:
NH₄OCN → (NH₂)₂CO

Il cianato di ammonio reagisce con:

• acido cloridrico concentrato per dare acido cianico e cloruro di ammonio:

NH₄OCN + HCl → NH₄Cl + HCNO

• idrossido di sodio concentrato per dare carbonato di sodio e ammoniaca:

NH₄OCN + 2 NaOH → Na₂CO₃ + 2 NH₃

•  ipoclorito di sodio per dare azoto, biossido di carbonio, cloruro di sodio e acqua:

NH₄OCN + 3 NaClO → N₂ + CO₂ + 3 NaCl + 2 H₂O

•  nitrato di argento per dare nitrato di ammonio e cianato di argento che precipita:

NH₄OCN + AgNO₃ → AgOCN + NH₄NO₃

Idrolisi

In soluzione  si dissocia nei suoi ioni:
NH₄OCN → NH₄⁺ + OCN^–

Il cianato di ammonio è un sale derivante da base debole e pertanto sia lo ione ammonio, acido coniugato dell’ammoniaca, che lo ione cianato base coniugata dell’acido cianico idrolizzano:

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺
OCN^– + H₂O ⇄ HCNO + OH^–

Poiché il valore di K_a dell’acido cianico è dell’ordine di 10^-4 mentre il valore di K_b di NH₃ è dell’ordine di 10^-5 la soluzione risulterà debolmente acida.